Страница:
Все рассмеялись. Женя смутилась.
– Это Суань-Цзян, – сказала она. – Я просто упустила его из виду. Ведь он жил так давно…
– Что вроде бы его и не было, – в тон ей сказал Ясный.
– Придет время, и о нас с вами, Степан Ильич, будут так говорить, только, конечно, не через тысячу лет, а куда раньше!
– Да, места здесь стоящие, – вступил в разговор Камзолов. – Я хоть и строитель по специальности, а все же наслышан: руд всяких в Тянь-Шане залегает масса! Редкие металлы, радиоактивные элементы… и притом порой эти ценнейшие ископаемые находятся не в недрах, а прямо на поверхности – подходи и бери.
– Ну, это вы, положим, несколько упрощаете, – заметил Лучинин.
– Да нет, честное слово, я не преувеличиваю, – горячился Камзолов. – Мне пришлось неоднократно слышать об одном странном месте… Фу ты, дьявол, забыл, как оно называется… Так там даже все живое гибнет.
– Вы что ж думаете, это результат радиации? – спросил Степан Ильич.
И в ту же минуту Ясный вспомнил, точно такой вопрос задавал ему недавно полковник Харламов.
– Вы говорите о «Черной пасти»? – обратился он к Камзолову.
– Да, да, – обрадовался тот. – О ней самой.
– Сказки, бредни, – пренебрежительно отмахнулся Лучинин.
– Бредни? Ну нет, – решительно возразил Камзолов. – Прежде и я так думал, а теперь я знаю, что такое место существует!
– Где же оно находится?
– В одном из неисследованных отрогов хребта Кок-шаал-тау.
– На восток отсюда?
– Скорее – на юго-восток.
– Гм… А откуда же у вас такая уверенность? – спросил профессор Ясный.
– По ту сторону хребта Сары-Джас я встретил несколько человек из местного населения, побывавших в разное время в тех гиблых краях. Одного из этих людей, Мусу, я нанял в проводники себе.
– Вы что же, сами собрались пробраться туда? – спросил Лучинин.
Камзолов хитро улыбнулся.
– Представьте, имею такое намерение. Подъем на Хан-Тенгри – бог с ним, на него и до меня поднимались, а вот попасть в эту «Черную пасть» – другое дело. Плохо, что я не геолог и не смогу произвести необходимых исследований, но, так сказать, визуальное наблюдение тоже иногда имеет свою ценность. Если то, что я слышал, соответствует действительности, не нужно обладать большой фантазией, чтобы понять значение этого открытия для родины.
– Гм… – Лучинин определенно заинтересовался. – Александр Иванович, а ты ничего об этом не слышал?
– Как же, слышал и я, – неохотно ответил Ясный.
– Интересно, интересно… – проговорил геолог.
Ясный старался сейчас вспомнить все, что ему сказал о «Черной пасти» Харламов, но он решительно не мог восстановить в своей памяти какие-либо детали, которые определяли бы отношение самого полковника к слухам об этом месте. Полковник консультировался с ним, с Ясным, следовательно, он тоже заинтересован в том, чтобы установить истину, и хотел бы получить в этом деле квалифицированную помощь со стороны ученых. Да, помощь…
Профессор задумался. Вот когда ему пригодилось бы знание подробностей, связанных с письмом, о котором с ним и с майором Ундасыновым беседовал начальник погранотряда.
Лучинин обратился к Камзолову:
– А ваш этот… как его… Муса, мог бы нам рассказать, что он знает о тех местах?
– Конечно! Сейчас я его попрошу…
Муса, очень слабо владеющий русским языком, рассказал примерно то же, о чем было написано в знакомом Ясному письме. Он прибавил лишь одну любопытную деталь: по его словам, когда-то, очень давно, в «Черной пасти» добывали руду, и остатки разработок в виде шахт и штреков сохранились до сих пор. Но потом что-то, по-видимому, случилось, и то ли земля, то ли воздух стали источать смертельный яд, от которого гибнет все живое.
– Атомная радиация… – прошептал Камзолов. – Муса завтра же поведет меня туда!
Лучинин насмешливо взглянул на него:
– Будете заниматься визуальным наблюдением?
Камзолов с огорчением развел руками.
– Н-да… Атомная энергия – как она нужна и для промышленности, и нам, в медицине, – вмешался врач Сахно. – Но пока атомная энергия для многих из нас нечто вроде черной магии.
– Почему же «черной магии»? – улыбнулся Ясный.
– Разговоров об атомной энергии много, а вот представления о ней у рядовых людей мало, – сказал Сахно. – И я вот часто думаю: почему это крошечный атом обладает такой уму непостижимой силой?
– Подъехал… Вы что ж, хотите, чтобы я рассказал вам об атомной энергии?
– Коротенько!
– И я прошу вас, товарищ профессор, – поддержал майор Проценко.
– Стало быть, придется мне сегодня читать лекцию… Только учтите, что говорить я буду не с кафедры, а из спального мешка.
– Как вы знаете, – начал профессор Ясный, – у нас, в Советском Союзе, атомная энергия уже широко применяется в самых различных областях науки и техники. На атомной энергии у нас работает первая в мире атомная электростанция. Атомы радиоактивных веществ, или, как их называют, «меченые атомы», повседневно используются в металлургии – в мартеновских и доменных печах, а излучение этих атомов применяется для просвечивания металлических слитков, чтобы безошибочно обнаружить в них внутренние дефекты. «Меченые атомы» нашли применение в сельском хозяйстве… Радиоактивные излучения и радиоактивные элементы, или, как их принято точнее называть, радиоактивные изотопы, используются у нас в медицине, особенно при лечении таких болезней, как рак, волчанка, для исследования сложных процессов, происходящих в человеческом организме. В пищевой промышленности применение атомной энергии облегчает консервацию продуктов… Степан Ильич мог бы рассказать нам о помощи, которую атомная энергия оказывает теперь геологам в их поисках ценных руд.
Все это еще только начало. Но мы уже вступили в атомную эпоху, и нам теперь нетрудно представить себе, какие грандиозные перспективы открывает перед человечеством атомная энергия. Достаточно сказать о густой сети электростанций, не нуждающихся ни в угле, ни в нефти, и от которых не будет ни дыма, ни копоти, ни золы. Такие станции будут созданы и в самых отдаленных районах нашей страны. А какой переворот в транспорте совершит ядерное горючее! На железных дорогах появятся мощные тепловозы, способные без пополнения запасов топлива пробегать десятки тысяч километров. А автотранспорт! «Победе» нужно не менее тонны бензина на каждые десять тысяч километров, да и снабжать горючим ее необходимо ежедневно. В недалеком будущем на автомобилях могут быть установлены портативные атомные двигатели, а заправку их необходимым ядерным горючим произведут один раз – при изготовлении машин на заводе. Еще легче установить атомный двигатель на кораблях: он не только позволит судам совершать далёкие плавания без огромных запасов топлива, но и повысит их скорость.
Атомный двигатель не нуждается в воздухе. А это значит, что он найдет себе самое широкое применение на подводных лодках и самолетах. На подводной лодке, имеющей атомный двигатель, можно целыми месяцами плавать под водой, не поднимаясь на поверхность.
Самолеты будут совершать рейсы в стратосфере, где воздух сильно разрежен. Атомный двигатель даст самолету колоссальные возможности, которых он сейчас не имеет. Наконец, именно ядерное горючее позволит ракете развить ту скорость, которая поможет ей не только покинуть пределы атмосферы и стратосферы, но и преодолеть силу притяжения Земли.
– Межпланетные путешествия!.. – замирая от восторга, прошептал Волков.
– Да, атомная энергия решит и эту задачу. Сила атома преобразит жизнь людей.
– А из нефти и каменного угля, которые мы пока используем как топливо, – сказал Лучинин, – мы будем добывать ценнейшие вещества для нашей промышленности, для медицины.
– Продолжаю, друзья, – Ясный постучал по походному котелку. – Итак, прежде всего, что же такое атомная энергия? Атомной принято называть ту энергию, которая выделяется – я подчеркиваю это – при превращении атомных ядер. На что именно я хотел обратить ваше внимание, выделяя слова «при превращении» ядер атома? А вот на что… С тех самых пор, как человек научился добывать огонь, он уже поставил на службу себе силу атома. Вы удивлены? Да, я не оговорился: это в результате превращения атома происходит горение, вследствие которого человек получает тепло. Благодаря атому происходят буквально все химические реакции, ну, такие, например, как взрыв. Атом дает человеку и электричество, ибо освобождение химической энергии атома связано с превращением в энергию световую, электрическую, механическую. Но все же между этой энергией, получаемой в результате химических реакций между элементами и атомной энергией, которую, правильнее было бы назвать ядерной энергией, имеются два существенных отличия. Первое отличие то, что ядерная энергия неизмеримо мощнее той, которую нам до сих пор удавалось получать химическим путем, при горении, взрывах и так далее; второе отличие состоит в том, что вся получаемая химическим путем энергия, которой человечество до последнего времени пользовалось, возникала исключительно за счет энергии движения электронов, частиц внешней оболочки атомов, этих мельчайших частиц, из которых состоит вся живая и мертвая природа. Представьте, возле нашей палатки горит костер… это «горят» оболочки атомов. Только оболочки! В атоме, кроме оболочки, имеется и ядро. Именно в ядре-то и заключена колоссальная энергия. Таким образом, при химических превращениях освобождается лишь незначительная часть содержащейся в веществах энергии, однако никакие происходящие на земле химические реакции не способны пробудить энергию ядра атома – атомную энергию. И вот теперь мы пробудили эту энергию и научились пользоваться ею на благо мира.
– Как в сказке!.. – прошептала Женя.
– Пожалуй, – усмехнулся профессор. – Ну-с, что же это за зверь – атом? Вы, конечно, знаете, что это мельчайшие частицы материи? Мне хотелось бы дать вам… гм… так сказать, осязаемое представление о микроскопичности атома. Попробую… с чем бы его сравнить? Ну вот… первым в таблице Менделеева стоит водород. Диаметр атома водорода равен одной стомиллионной доле сантиметра. Другими словами, если сто миллионов атомов водорода расположить цепочкой, то длина такой цепочки будет равняться всего одному сантиметру. Если, скажем, равномерно распределить на территории города всего один грамм сажи, вылетевшей из трубы какого-нибудь завода, то на каждом квадратном сантиметре окажется по пятьсот миллиардов атомов углерода, из которого состоит сажа. Еще пример. Под микроскопом можно еле-еле разглядеть бактерию, даже увеличив ее в полторы тысячи раз. Но в одной бактерии атомов значительно больше, чем имеется людей на земном шаре. Вот до чего мала величина атома. Однако ядро в десятки тысяч раз меньше самого атома.
– Черт возьми! – произнес Камзолов.
– Представьте себе, – продолжал профессор, – атом в виде высотного здания, уходящего метров на двести ввысь, к облакам. В таком случае ядро этого атома было бы не больше вишни. И вот именно ядро-то атома и является кладовой колоссальной энергии. Поэтому атомную энергию часто так и называют – ядерной энергией.
Ученым удалось установить, что, казалось бы, неимоверно микроскопическое по своей величине ядро атома – очень сложного устройства, оно состоит из нейтральных, не имеющих электрического заряда, частичек нейтронов и положительно заряженных – протонов. Кстати, в самое последнее время мы обнаружили, что и протон в свою очередь частичка сложная и внутри себя тоже имеет ядро.
– Честное слово, фантастика какая-то! – заметил Камзолов.
– Не фантастика, а наука, товарищ альпинист. По величине атомы различных элементов мало отличаются друг от друга, но по весу они отличаются основательно. Так, атом последнего в составленной Менделеевым таблице элемента – урана в двести тридцать восемь раз тяжелее атома первого в таблице, самого легкого элемента – водорода. И если атомная энергия, которую мы уже поставили на службу человечеству, получается нами из атомов самых тяжелых элементов – урана и тория, то атомы самого легкого элемента – водорода тоже дают ядерное горючее, только дают его не путем расщепления ядра атома, а, наоборот, путем синтеза гелия, то есть в результате слияния атомов водорода и образования таким образом нового элемента – гелия, занимающего в таблице Менделеева второе место за водородом. Но так как регулировать энергию, полученную в результате синтеза ядер водорода, мы еще не научились и она пока может применяться лишь для военных целей, для создания водородных бомб, я буду говорить вам только об атомной энергии, которую дают нам уран и торий и которой мы уже практически пользуемся.
Ученые обнаружили, что некоторые тяжелые элементы радиоактивны, то есть в этих элементах происходит ядерный самораспад с выделением сильного излучения. Почему же происходит самораспад некоторых элементов и какие лучи они при этом выделяют? Изучение строения ядра помогло нам ответить на эти вопросы. Известно, что заряженные частицы отталкиваются друг от друга электрическими силами. Стало быть, заряженные протоны, входящие в состав ядра атома, могли бы разорвать атом любого химического элемента, но этого не случается потому, что действие внутриядерных сил сцепления значительно больше. Чтобы добиться распада ядра такого, например, легкого элемента, как гелий, необходимо применить огромное внешнее усилие. Однако в ядрах тяжелых элементов наблюдается совсем другая картина – самораспад. Почему? Да потому, что их ядра имеют очень много частиц и содержат большое количество электрически заряженных протонов. Так, в ядре урана двести тридцать пять насчитывается девяносто два протона. Общая сила отталкивания этих девяносто двух протонов не только значительно ослабляет внутриядерные силы сцепления, но способна порой и разорвать ядро урана. Ядра радиоактивных элементов недостаточно прочны и поэтому сами, без всякого внешнего воздействия, постепенно превращаются в более простые и устойчивые ядра других элементов. Существуют целые цепочки подобных превращений элементов. Тот же уран в конце концов превращается в простой свинец. Все радиоактивные вещества, постоянно распадаясь, рано или поздно превращаются в элементы нерадиоактивные. Но этот самопроизвольный распад радиоактивных элементов – в большинстве случаев процесс весьма длительный. Достаточно сказать, что если, например, взять один грамм радия, то половина его распадется лишь через тысячу пятьсот девяносто лет, а еще через тысячу пятьсот девяносто лет радия останется четверть грамма… Для распада урана двести тридцать восемь требуется четыре с половиной миллиарда лет.
Однако ядро атома радиоактивного вещества может быть разрушено и другим путем, ну, скажем, если в очищенный от примесей уран двести тридцать пять попадет нейтрон. Нейтронов в ядре урана такой избыток, что всегда находится свободный или так называемый «блуждающий нейтрон», а проникнуть в ядро атома нейтрону легче всего – ведь он нейтрален, электрические силы отталкивания со стороны положительно заряженного ядра атома не в состоянии «оттолкнуть» его, и нейтрон вторгается в ядро. Что же затем происходит? Ядро мгновенно взрывается, раскалывается надвое, и осколки его разлетаются в противоположные стороны со страшной скоростью – до пятнадцати тысяч километров в секунду. При этом из ядра выбрасывается не менее трех новых нейтронов, которые попадают в ядра других атомов и взрывают их. Лавина распада, или как ее принято называть – цепная реакция деления, нарастает, и при наличии определенного количества урана, если ее не регулировать, она обязательно приведет к взрыву колоссальной силы.
При самопроизвольном распаде не только урана, но и радия, полония, тория из их атомов с громадной скоростью вылетают тяжелые альфа-частицы, являющиеся атомами другого вещества – гелия, и легкие – бета-частицы, которые представляют собой электроны. Напомню вам, друзья, что электрический ток есть не что иное, как поток электронов… Радиоактивный распад с выделением тяжелых и легких частиц сопровождается мощным излучением исключительно коротких электромагнитных волн, – гамма-лучей, которые обладают проникающей силой, в сотни раз превышающей лучи Рентгена. Радиоактивное излучение очень опасно для жизни человека, вот почему при исследованиях, например, в Института ядерных исследований и на нашей атомной электростанции Академии наук приняты все меры к защите человека бетоном и сталью от губительного излучения, а управление радиоактивными процессами производится дистанционно, то есть на расстоянии, иногда даже из другого помещения.
– Вот тебе «черная магия», – заметил Вадим, обращаясь к Сахно. Тот задумчиво тряхнул головой.
– Каково же полезное действие, например, от одного килограмма урана? – обратился он к ученому.
– В результате деления ядер одного грамма урана, не килограмма, а грамма, выделяется двадцать один миллион килокалорий тепла, это в три миллиона раз больше энергии, получаемой при сжигании одного грамма хорошего каменного угля, иными словами, чтобы заменить энергию одного грамма урана, потребовалось бы сжечь три тонны каменного угля. Килограмм урана обладает энергией, равной двадцати пяти миллионам киловатт-часов, и дает энергию, способную заменить труд нескольких десятков миллионов человек в течение целого рабочего дня. Для того, чтобы дать столько электроэнергии, электростанция должна предварительно сжечь много тысяч тонн угля.
– Экую силу взнуздали наши ученые! И как только справились, – сказал Сахно.
– Справились… – профессор посмотрел сквозь окно палатки в темное, покрытое мерцающими звездами небо. – Не пора ли спать?
Сахно возразил:
– Александр Иванович, вы рассказали нам о загадке атома, но хотелось бы услышать и о том, как именно из ядра добывается атомная энергия… Ведь вы сами сказали, что на распад радиоактивных веществ иногда требуются миллиарды лет.
– Хорошо, – согласился Ясный. – Так вот, первейшей задачей ученых и было заменить длящийся миллионы и миллиарды лет естественный атомный распад искусственным делением ядра, происходящим в течение ничтожнейших долей секунды. Но тут возникла другая трудность – цепная реакция в куске урана завершается взрывом в течение всего одной миллионной доли секунды… Стало быть, второй задачей являлось научиться управлять цепной реакцией, регулировать ее, не доводить до взрыва, который нужен только в бомбе.
Итак, добывается атомная руда, так называемая урановая смолка, очищается от примесей… Естественный уран представляет собой смесь трех изотопов, то есть трех разновидностей урана, единых по химическому составу, однако отличающихся по количеству нейтронов в ядре атома. Изотопов урана двести тридцать пять, в котором только и возможно возникновение цепной реакции, в этом естественном уране находится всего ноль целых семь десятых процента. Остальные девяносто девять три десятых приходится в основном на уран двести тридцать восемь и на совершенно ничтожное количество урана двести тридцать четыре.
Разновидность урана – уран двести тридцать восемь не только не вступает в цепную реакцию, но даже мешает или совершенно не дает ей возникнуть в уране двести тридцать пять. Вот почему первым делом ученым пришлось решать сложную задачу: научиться отделять уран двести тридцать пять от урана двести тридцать восемь. Это – труднейшая задача, друзья, ведь как я уже говорил вам, изотопы ничем не отличаются друг от друга по химическому составу, а раз так, то и отделить их друг от друга можно лишь физическим методом, с учетом ничтожной разности в весе ядер и атомов. Как вы понимаете, оперировать в заводском масштабе с ультрамикроскопическими величинами – занятие сложное. Но и это затруднение было преодолено.
Для того, чтобы в уране двести тридцать пять осуществить цепную реакцию, пользуются реактором, или, как его часто называют, атомным котлом. Берется определенное количество урана, в форме блоков или стержней; если урана будет меньше, чем нужно, цепная реакция в нем не начнется. Для регулирования реакции употребляются специальные, поглощающие избыточные нейтроны стержни из кадмия или бора, которые, когда надо, опускаются внутрь атомного котла.
– Извините, товарищ профессор… – произнес майор Проценко. – Сколько раз слышал про тяжелую воду, а вот что это такое? Почему она называется «тяжелой»?
– Тоже какая-то «магия»… – рассмеялся Сахно.
– Как вы знаете, водород входит в состав воды, – продолжал Ясный. – В природе, кроме обычного водорода, существует еще «тяжелый» водород, в ядрах которого содержится один протон и один нейтрон, почему этот водород и называют тяжелой водой. В незначительном количестве, не более двух сотых процента, тяжелая вода содержится во всех водоемах земного шара. Тяжелая вода резко отличается от обычной: замерзает она не при нуле градусов, а при плюс три восемь десятых градуса по Цельсию, кипит не при ста, а при ста одном и четыре десятых градуса. В тяжелой воде невозможна жизнь ни растений, ни животных. Получение тяжелой воды производится так: через обычную воду пропускают электрический ток, легкая вода при этом быстрей разлагается на водород и кислород, которые выделяются в виде пузырьков газа. Тяжелая вода за это же время разложиться не успевает и остается на дне. Процесс этот требует очень много электрической энергии. Есть еще третий вид водорода – тритий. В естественном виде в природе тритий в заметных количествах не существует. Его добывают из металла лития, подвергая литий бомбардировке нейтронами в атомном котле. Но тритий употребляется пока только для начинки водородных бомб…
Продолжу, друзья, мой рассказ об уране. По очень неточным подсчетам ученых выяснилось, что имеющиеся на земном шаре запасы радиоактивного урана и тория могут дать человечеству энергии примерно в двенадцать раз больше, чем та энергия, которую человечеству дадут запасы всех имеющихся на Земле горючих ископаемых, вместе взятых.
– Да, уж очень мал процент урана двести тридцать пять, который один и способен на цепную реакцию, – заметил Сахно.
– Это препятствие удалось давно устранить, – разъяснил Ясный. – И вот как… Свойства обоих видов урана в отношении деления различны. При делении ядер образуются «быстрые» и «медленные» нейтроны – часто их называют «тепловыми». Уран двести тридцать пять делится под воздействием и тех и других. На уран двести тридцать восемь «тепловые» нейтроны никак не действуют, они не в состоянии проникнуть в ядра его атомов. Другое дело «быстрые» нейтроны! Оказалось, что если замедлить их скорость и снизить энергию примерно в десять тысяч раз, то они легко «засасываются» ядрами урана двести тридцать восемь, составляющего почти всю массу естественного урана. И вот что происходит дальше: ядро урана двести тридцать восемь превращается в уран двести тридцать девять, жизнь которого весьма коротка – уже через двадцать три минуты он превращается в совершенно новый элемент, в естественном виде в природе не существующий, – нептуний. Но и нептуний живет всего два – три дня, после чего он превращается в новый элемент – плутоний. Ну, а плутоний делится так же, как и уран двести тридцать пять, и при этом выбрасывает из себя нейтроны, способные тоже вызвать цепную реакцию. Как видите, вся масса урана представляет собой ядерное горючее, дает нам атомную энергию.
Альпинисты поблагодарили ученого за интересную информацию. Камзолов мечтательно произнес:
– А я вот теперь еще сильнее хочу повидать «Черную пасть»… Жаль только – специальность у меня другая, не много сумею сделать.
– Вы что ж, всерьез думаете, что там выходят на поверхность радиоактивные элементы? – повернулся к нему Лучинин.
– Уверен в этом, – сказал Камзолов. – Завтра можно и тронуться, Муса быстро доведет… Послушайте, – обратился он к Лучинину и Ясному, – а что, если бы мы вместе отправились туда? Быть рядом с таким интересным местом и не посетить его – ей богу грешно!
– А что – это мысль!.. – ответил геолог и вопросительно взглянул на Ясного.
– Утро вечера мудренее.
Вскоре все уснули. Бодрствовал лишь дежурный – сержант пограничник Глыбин да сторожко, «вполуха», спал Русаков.
В середине ночи Глыбин разбудил майора Проценко.
– В чем дело? – спросил майор.
– Ракета. Акопян подает сигнал, – сообщил сержант и поспешно добавил: – Смотрите, товарищ майор.
К югу от лагеря высоко в ночном небе рассыпалась вторая ракета, за нею тотчас третья. Проценко вскочил на ноги.
– Сигналы по таблице, как было условлено, – сказал он. – Мне надо спешить, а вам, товарищ сержант, приказываю остаться и нести службу при экспедиции, – и майор быстро скрылся в темноте.
Пограничник Акопян в пути повредил ногу и был временно оставлен на расстоянии одного перехода от лагеря. Теперь он сигналами вызывал к себе майора. Что случилось?
Ранний рассвет синевой расцветил небосвод вдоль от рогов гигантских гор. Голубые полосы нагорных снегов побелели. Над пиками клубились темные облака с багровыми краями, будто подпаленными далеким, невидимым солнцем.
– Что будем делать? – спросил Лучинин своего друга.
Ясный лукаво улыбнулся.
– Знаю, знаю, чего ты хочешь, – сказал он. – Сознавайся, Степан, хочется проверить слухи о «Черной пасти».
– Это Суань-Цзян, – сказала она. – Я просто упустила его из виду. Ведь он жил так давно…
– Что вроде бы его и не было, – в тон ей сказал Ясный.
– Придет время, и о нас с вами, Степан Ильич, будут так говорить, только, конечно, не через тысячу лет, а куда раньше!
– Да, места здесь стоящие, – вступил в разговор Камзолов. – Я хоть и строитель по специальности, а все же наслышан: руд всяких в Тянь-Шане залегает масса! Редкие металлы, радиоактивные элементы… и притом порой эти ценнейшие ископаемые находятся не в недрах, а прямо на поверхности – подходи и бери.
– Ну, это вы, положим, несколько упрощаете, – заметил Лучинин.
– Да нет, честное слово, я не преувеличиваю, – горячился Камзолов. – Мне пришлось неоднократно слышать об одном странном месте… Фу ты, дьявол, забыл, как оно называется… Так там даже все живое гибнет.
– Вы что ж думаете, это результат радиации? – спросил Степан Ильич.
И в ту же минуту Ясный вспомнил, точно такой вопрос задавал ему недавно полковник Харламов.
– Вы говорите о «Черной пасти»? – обратился он к Камзолову.
– Да, да, – обрадовался тот. – О ней самой.
– Сказки, бредни, – пренебрежительно отмахнулся Лучинин.
– Бредни? Ну нет, – решительно возразил Камзолов. – Прежде и я так думал, а теперь я знаю, что такое место существует!
– Где же оно находится?
– В одном из неисследованных отрогов хребта Кок-шаал-тау.
– На восток отсюда?
– Скорее – на юго-восток.
– Гм… А откуда же у вас такая уверенность? – спросил профессор Ясный.
– По ту сторону хребта Сары-Джас я встретил несколько человек из местного населения, побывавших в разное время в тех гиблых краях. Одного из этих людей, Мусу, я нанял в проводники себе.
– Вы что же, сами собрались пробраться туда? – спросил Лучинин.
Камзолов хитро улыбнулся.
– Представьте, имею такое намерение. Подъем на Хан-Тенгри – бог с ним, на него и до меня поднимались, а вот попасть в эту «Черную пасть» – другое дело. Плохо, что я не геолог и не смогу произвести необходимых исследований, но, так сказать, визуальное наблюдение тоже иногда имеет свою ценность. Если то, что я слышал, соответствует действительности, не нужно обладать большой фантазией, чтобы понять значение этого открытия для родины.
– Гм… – Лучинин определенно заинтересовался. – Александр Иванович, а ты ничего об этом не слышал?
– Как же, слышал и я, – неохотно ответил Ясный.
– Интересно, интересно… – проговорил геолог.
Ясный старался сейчас вспомнить все, что ему сказал о «Черной пасти» Харламов, но он решительно не мог восстановить в своей памяти какие-либо детали, которые определяли бы отношение самого полковника к слухам об этом месте. Полковник консультировался с ним, с Ясным, следовательно, он тоже заинтересован в том, чтобы установить истину, и хотел бы получить в этом деле квалифицированную помощь со стороны ученых. Да, помощь…
Профессор задумался. Вот когда ему пригодилось бы знание подробностей, связанных с письмом, о котором с ним и с майором Ундасыновым беседовал начальник погранотряда.
Лучинин обратился к Камзолову:
– А ваш этот… как его… Муса, мог бы нам рассказать, что он знает о тех местах?
– Конечно! Сейчас я его попрошу…
Муса, очень слабо владеющий русским языком, рассказал примерно то же, о чем было написано в знакомом Ясному письме. Он прибавил лишь одну любопытную деталь: по его словам, когда-то, очень давно, в «Черной пасти» добывали руду, и остатки разработок в виде шахт и штреков сохранились до сих пор. Но потом что-то, по-видимому, случилось, и то ли земля, то ли воздух стали источать смертельный яд, от которого гибнет все живое.
– Атомная радиация… – прошептал Камзолов. – Муса завтра же поведет меня туда!
Лучинин насмешливо взглянул на него:
– Будете заниматься визуальным наблюдением?
Камзолов с огорчением развел руками.
– Н-да… Атомная энергия – как она нужна и для промышленности, и нам, в медицине, – вмешался врач Сахно. – Но пока атомная энергия для многих из нас нечто вроде черной магии.
– Почему же «черной магии»? – улыбнулся Ясный.
– Разговоров об атомной энергии много, а вот представления о ней у рядовых людей мало, – сказал Сахно. – И я вот часто думаю: почему это крошечный атом обладает такой уму непостижимой силой?
– Подъехал… Вы что ж, хотите, чтобы я рассказал вам об атомной энергии?
– Коротенько!
– И я прошу вас, товарищ профессор, – поддержал майор Проценко.
– Стало быть, придется мне сегодня читать лекцию… Только учтите, что говорить я буду не с кафедры, а из спального мешка.
– Как вы знаете, – начал профессор Ясный, – у нас, в Советском Союзе, атомная энергия уже широко применяется в самых различных областях науки и техники. На атомной энергии у нас работает первая в мире атомная электростанция. Атомы радиоактивных веществ, или, как их называют, «меченые атомы», повседневно используются в металлургии – в мартеновских и доменных печах, а излучение этих атомов применяется для просвечивания металлических слитков, чтобы безошибочно обнаружить в них внутренние дефекты. «Меченые атомы» нашли применение в сельском хозяйстве… Радиоактивные излучения и радиоактивные элементы, или, как их принято точнее называть, радиоактивные изотопы, используются у нас в медицине, особенно при лечении таких болезней, как рак, волчанка, для исследования сложных процессов, происходящих в человеческом организме. В пищевой промышленности применение атомной энергии облегчает консервацию продуктов… Степан Ильич мог бы рассказать нам о помощи, которую атомная энергия оказывает теперь геологам в их поисках ценных руд.
Все это еще только начало. Но мы уже вступили в атомную эпоху, и нам теперь нетрудно представить себе, какие грандиозные перспективы открывает перед человечеством атомная энергия. Достаточно сказать о густой сети электростанций, не нуждающихся ни в угле, ни в нефти, и от которых не будет ни дыма, ни копоти, ни золы. Такие станции будут созданы и в самых отдаленных районах нашей страны. А какой переворот в транспорте совершит ядерное горючее! На железных дорогах появятся мощные тепловозы, способные без пополнения запасов топлива пробегать десятки тысяч километров. А автотранспорт! «Победе» нужно не менее тонны бензина на каждые десять тысяч километров, да и снабжать горючим ее необходимо ежедневно. В недалеком будущем на автомобилях могут быть установлены портативные атомные двигатели, а заправку их необходимым ядерным горючим произведут один раз – при изготовлении машин на заводе. Еще легче установить атомный двигатель на кораблях: он не только позволит судам совершать далёкие плавания без огромных запасов топлива, но и повысит их скорость.
Атомный двигатель не нуждается в воздухе. А это значит, что он найдет себе самое широкое применение на подводных лодках и самолетах. На подводной лодке, имеющей атомный двигатель, можно целыми месяцами плавать под водой, не поднимаясь на поверхность.
Самолеты будут совершать рейсы в стратосфере, где воздух сильно разрежен. Атомный двигатель даст самолету колоссальные возможности, которых он сейчас не имеет. Наконец, именно ядерное горючее позволит ракете развить ту скорость, которая поможет ей не только покинуть пределы атмосферы и стратосферы, но и преодолеть силу притяжения Земли.
– Межпланетные путешествия!.. – замирая от восторга, прошептал Волков.
– Да, атомная энергия решит и эту задачу. Сила атома преобразит жизнь людей.
– А из нефти и каменного угля, которые мы пока используем как топливо, – сказал Лучинин, – мы будем добывать ценнейшие вещества для нашей промышленности, для медицины.
– Продолжаю, друзья, – Ясный постучал по походному котелку. – Итак, прежде всего, что же такое атомная энергия? Атомной принято называть ту энергию, которая выделяется – я подчеркиваю это – при превращении атомных ядер. На что именно я хотел обратить ваше внимание, выделяя слова «при превращении» ядер атома? А вот на что… С тех самых пор, как человек научился добывать огонь, он уже поставил на службу себе силу атома. Вы удивлены? Да, я не оговорился: это в результате превращения атома происходит горение, вследствие которого человек получает тепло. Благодаря атому происходят буквально все химические реакции, ну, такие, например, как взрыв. Атом дает человеку и электричество, ибо освобождение химической энергии атома связано с превращением в энергию световую, электрическую, механическую. Но все же между этой энергией, получаемой в результате химических реакций между элементами и атомной энергией, которую, правильнее было бы назвать ядерной энергией, имеются два существенных отличия. Первое отличие то, что ядерная энергия неизмеримо мощнее той, которую нам до сих пор удавалось получать химическим путем, при горении, взрывах и так далее; второе отличие состоит в том, что вся получаемая химическим путем энергия, которой человечество до последнего времени пользовалось, возникала исключительно за счет энергии движения электронов, частиц внешней оболочки атомов, этих мельчайших частиц, из которых состоит вся живая и мертвая природа. Представьте, возле нашей палатки горит костер… это «горят» оболочки атомов. Только оболочки! В атоме, кроме оболочки, имеется и ядро. Именно в ядре-то и заключена колоссальная энергия. Таким образом, при химических превращениях освобождается лишь незначительная часть содержащейся в веществах энергии, однако никакие происходящие на земле химические реакции не способны пробудить энергию ядра атома – атомную энергию. И вот теперь мы пробудили эту энергию и научились пользоваться ею на благо мира.
– Как в сказке!.. – прошептала Женя.
– Пожалуй, – усмехнулся профессор. – Ну-с, что же это за зверь – атом? Вы, конечно, знаете, что это мельчайшие частицы материи? Мне хотелось бы дать вам… гм… так сказать, осязаемое представление о микроскопичности атома. Попробую… с чем бы его сравнить? Ну вот… первым в таблице Менделеева стоит водород. Диаметр атома водорода равен одной стомиллионной доле сантиметра. Другими словами, если сто миллионов атомов водорода расположить цепочкой, то длина такой цепочки будет равняться всего одному сантиметру. Если, скажем, равномерно распределить на территории города всего один грамм сажи, вылетевшей из трубы какого-нибудь завода, то на каждом квадратном сантиметре окажется по пятьсот миллиардов атомов углерода, из которого состоит сажа. Еще пример. Под микроскопом можно еле-еле разглядеть бактерию, даже увеличив ее в полторы тысячи раз. Но в одной бактерии атомов значительно больше, чем имеется людей на земном шаре. Вот до чего мала величина атома. Однако ядро в десятки тысяч раз меньше самого атома.
– Черт возьми! – произнес Камзолов.
– Представьте себе, – продолжал профессор, – атом в виде высотного здания, уходящего метров на двести ввысь, к облакам. В таком случае ядро этого атома было бы не больше вишни. И вот именно ядро-то атома и является кладовой колоссальной энергии. Поэтому атомную энергию часто так и называют – ядерной энергией.
Ученым удалось установить, что, казалось бы, неимоверно микроскопическое по своей величине ядро атома – очень сложного устройства, оно состоит из нейтральных, не имеющих электрического заряда, частичек нейтронов и положительно заряженных – протонов. Кстати, в самое последнее время мы обнаружили, что и протон в свою очередь частичка сложная и внутри себя тоже имеет ядро.
– Честное слово, фантастика какая-то! – заметил Камзолов.
– Не фантастика, а наука, товарищ альпинист. По величине атомы различных элементов мало отличаются друг от друга, но по весу они отличаются основательно. Так, атом последнего в составленной Менделеевым таблице элемента – урана в двести тридцать восемь раз тяжелее атома первого в таблице, самого легкого элемента – водорода. И если атомная энергия, которую мы уже поставили на службу человечеству, получается нами из атомов самых тяжелых элементов – урана и тория, то атомы самого легкого элемента – водорода тоже дают ядерное горючее, только дают его не путем расщепления ядра атома, а, наоборот, путем синтеза гелия, то есть в результате слияния атомов водорода и образования таким образом нового элемента – гелия, занимающего в таблице Менделеева второе место за водородом. Но так как регулировать энергию, полученную в результате синтеза ядер водорода, мы еще не научились и она пока может применяться лишь для военных целей, для создания водородных бомб, я буду говорить вам только об атомной энергии, которую дают нам уран и торий и которой мы уже практически пользуемся.
Ученые обнаружили, что некоторые тяжелые элементы радиоактивны, то есть в этих элементах происходит ядерный самораспад с выделением сильного излучения. Почему же происходит самораспад некоторых элементов и какие лучи они при этом выделяют? Изучение строения ядра помогло нам ответить на эти вопросы. Известно, что заряженные частицы отталкиваются друг от друга электрическими силами. Стало быть, заряженные протоны, входящие в состав ядра атома, могли бы разорвать атом любого химического элемента, но этого не случается потому, что действие внутриядерных сил сцепления значительно больше. Чтобы добиться распада ядра такого, например, легкого элемента, как гелий, необходимо применить огромное внешнее усилие. Однако в ядрах тяжелых элементов наблюдается совсем другая картина – самораспад. Почему? Да потому, что их ядра имеют очень много частиц и содержат большое количество электрически заряженных протонов. Так, в ядре урана двести тридцать пять насчитывается девяносто два протона. Общая сила отталкивания этих девяносто двух протонов не только значительно ослабляет внутриядерные силы сцепления, но способна порой и разорвать ядро урана. Ядра радиоактивных элементов недостаточно прочны и поэтому сами, без всякого внешнего воздействия, постепенно превращаются в более простые и устойчивые ядра других элементов. Существуют целые цепочки подобных превращений элементов. Тот же уран в конце концов превращается в простой свинец. Все радиоактивные вещества, постоянно распадаясь, рано или поздно превращаются в элементы нерадиоактивные. Но этот самопроизвольный распад радиоактивных элементов – в большинстве случаев процесс весьма длительный. Достаточно сказать, что если, например, взять один грамм радия, то половина его распадется лишь через тысячу пятьсот девяносто лет, а еще через тысячу пятьсот девяносто лет радия останется четверть грамма… Для распада урана двести тридцать восемь требуется четыре с половиной миллиарда лет.
Однако ядро атома радиоактивного вещества может быть разрушено и другим путем, ну, скажем, если в очищенный от примесей уран двести тридцать пять попадет нейтрон. Нейтронов в ядре урана такой избыток, что всегда находится свободный или так называемый «блуждающий нейтрон», а проникнуть в ядро атома нейтрону легче всего – ведь он нейтрален, электрические силы отталкивания со стороны положительно заряженного ядра атома не в состоянии «оттолкнуть» его, и нейтрон вторгается в ядро. Что же затем происходит? Ядро мгновенно взрывается, раскалывается надвое, и осколки его разлетаются в противоположные стороны со страшной скоростью – до пятнадцати тысяч километров в секунду. При этом из ядра выбрасывается не менее трех новых нейтронов, которые попадают в ядра других атомов и взрывают их. Лавина распада, или как ее принято называть – цепная реакция деления, нарастает, и при наличии определенного количества урана, если ее не регулировать, она обязательно приведет к взрыву колоссальной силы.
При самопроизвольном распаде не только урана, но и радия, полония, тория из их атомов с громадной скоростью вылетают тяжелые альфа-частицы, являющиеся атомами другого вещества – гелия, и легкие – бета-частицы, которые представляют собой электроны. Напомню вам, друзья, что электрический ток есть не что иное, как поток электронов… Радиоактивный распад с выделением тяжелых и легких частиц сопровождается мощным излучением исключительно коротких электромагнитных волн, – гамма-лучей, которые обладают проникающей силой, в сотни раз превышающей лучи Рентгена. Радиоактивное излучение очень опасно для жизни человека, вот почему при исследованиях, например, в Института ядерных исследований и на нашей атомной электростанции Академии наук приняты все меры к защите человека бетоном и сталью от губительного излучения, а управление радиоактивными процессами производится дистанционно, то есть на расстоянии, иногда даже из другого помещения.
– Вот тебе «черная магия», – заметил Вадим, обращаясь к Сахно. Тот задумчиво тряхнул головой.
– Каково же полезное действие, например, от одного килограмма урана? – обратился он к ученому.
– В результате деления ядер одного грамма урана, не килограмма, а грамма, выделяется двадцать один миллион килокалорий тепла, это в три миллиона раз больше энергии, получаемой при сжигании одного грамма хорошего каменного угля, иными словами, чтобы заменить энергию одного грамма урана, потребовалось бы сжечь три тонны каменного угля. Килограмм урана обладает энергией, равной двадцати пяти миллионам киловатт-часов, и дает энергию, способную заменить труд нескольких десятков миллионов человек в течение целого рабочего дня. Для того, чтобы дать столько электроэнергии, электростанция должна предварительно сжечь много тысяч тонн угля.
– Экую силу взнуздали наши ученые! И как только справились, – сказал Сахно.
– Справились… – профессор посмотрел сквозь окно палатки в темное, покрытое мерцающими звездами небо. – Не пора ли спать?
Сахно возразил:
– Александр Иванович, вы рассказали нам о загадке атома, но хотелось бы услышать и о том, как именно из ядра добывается атомная энергия… Ведь вы сами сказали, что на распад радиоактивных веществ иногда требуются миллиарды лет.
– Хорошо, – согласился Ясный. – Так вот, первейшей задачей ученых и было заменить длящийся миллионы и миллиарды лет естественный атомный распад искусственным делением ядра, происходящим в течение ничтожнейших долей секунды. Но тут возникла другая трудность – цепная реакция в куске урана завершается взрывом в течение всего одной миллионной доли секунды… Стало быть, второй задачей являлось научиться управлять цепной реакцией, регулировать ее, не доводить до взрыва, который нужен только в бомбе.
Итак, добывается атомная руда, так называемая урановая смолка, очищается от примесей… Естественный уран представляет собой смесь трех изотопов, то есть трех разновидностей урана, единых по химическому составу, однако отличающихся по количеству нейтронов в ядре атома. Изотопов урана двести тридцать пять, в котором только и возможно возникновение цепной реакции, в этом естественном уране находится всего ноль целых семь десятых процента. Остальные девяносто девять три десятых приходится в основном на уран двести тридцать восемь и на совершенно ничтожное количество урана двести тридцать четыре.
Разновидность урана – уран двести тридцать восемь не только не вступает в цепную реакцию, но даже мешает или совершенно не дает ей возникнуть в уране двести тридцать пять. Вот почему первым делом ученым пришлось решать сложную задачу: научиться отделять уран двести тридцать пять от урана двести тридцать восемь. Это – труднейшая задача, друзья, ведь как я уже говорил вам, изотопы ничем не отличаются друг от друга по химическому составу, а раз так, то и отделить их друг от друга можно лишь физическим методом, с учетом ничтожной разности в весе ядер и атомов. Как вы понимаете, оперировать в заводском масштабе с ультрамикроскопическими величинами – занятие сложное. Но и это затруднение было преодолено.
Для того, чтобы в уране двести тридцать пять осуществить цепную реакцию, пользуются реактором, или, как его часто называют, атомным котлом. Берется определенное количество урана, в форме блоков или стержней; если урана будет меньше, чем нужно, цепная реакция в нем не начнется. Для регулирования реакции употребляются специальные, поглощающие избыточные нейтроны стержни из кадмия или бора, которые, когда надо, опускаются внутрь атомного котла.
– Извините, товарищ профессор… – произнес майор Проценко. – Сколько раз слышал про тяжелую воду, а вот что это такое? Почему она называется «тяжелой»?
– Тоже какая-то «магия»… – рассмеялся Сахно.
– Как вы знаете, водород входит в состав воды, – продолжал Ясный. – В природе, кроме обычного водорода, существует еще «тяжелый» водород, в ядрах которого содержится один протон и один нейтрон, почему этот водород и называют тяжелой водой. В незначительном количестве, не более двух сотых процента, тяжелая вода содержится во всех водоемах земного шара. Тяжелая вода резко отличается от обычной: замерзает она не при нуле градусов, а при плюс три восемь десятых градуса по Цельсию, кипит не при ста, а при ста одном и четыре десятых градуса. В тяжелой воде невозможна жизнь ни растений, ни животных. Получение тяжелой воды производится так: через обычную воду пропускают электрический ток, легкая вода при этом быстрей разлагается на водород и кислород, которые выделяются в виде пузырьков газа. Тяжелая вода за это же время разложиться не успевает и остается на дне. Процесс этот требует очень много электрической энергии. Есть еще третий вид водорода – тритий. В естественном виде в природе тритий в заметных количествах не существует. Его добывают из металла лития, подвергая литий бомбардировке нейтронами в атомном котле. Но тритий употребляется пока только для начинки водородных бомб…
Продолжу, друзья, мой рассказ об уране. По очень неточным подсчетам ученых выяснилось, что имеющиеся на земном шаре запасы радиоактивного урана и тория могут дать человечеству энергии примерно в двенадцать раз больше, чем та энергия, которую человечеству дадут запасы всех имеющихся на Земле горючих ископаемых, вместе взятых.
– Да, уж очень мал процент урана двести тридцать пять, который один и способен на цепную реакцию, – заметил Сахно.
– Это препятствие удалось давно устранить, – разъяснил Ясный. – И вот как… Свойства обоих видов урана в отношении деления различны. При делении ядер образуются «быстрые» и «медленные» нейтроны – часто их называют «тепловыми». Уран двести тридцать пять делится под воздействием и тех и других. На уран двести тридцать восемь «тепловые» нейтроны никак не действуют, они не в состоянии проникнуть в ядра его атомов. Другое дело «быстрые» нейтроны! Оказалось, что если замедлить их скорость и снизить энергию примерно в десять тысяч раз, то они легко «засасываются» ядрами урана двести тридцать восемь, составляющего почти всю массу естественного урана. И вот что происходит дальше: ядро урана двести тридцать восемь превращается в уран двести тридцать девять, жизнь которого весьма коротка – уже через двадцать три минуты он превращается в совершенно новый элемент, в естественном виде в природе не существующий, – нептуний. Но и нептуний живет всего два – три дня, после чего он превращается в новый элемент – плутоний. Ну, а плутоний делится так же, как и уран двести тридцать пять, и при этом выбрасывает из себя нейтроны, способные тоже вызвать цепную реакцию. Как видите, вся масса урана представляет собой ядерное горючее, дает нам атомную энергию.
Альпинисты поблагодарили ученого за интересную информацию. Камзолов мечтательно произнес:
– А я вот теперь еще сильнее хочу повидать «Черную пасть»… Жаль только – специальность у меня другая, не много сумею сделать.
– Вы что ж, всерьез думаете, что там выходят на поверхность радиоактивные элементы? – повернулся к нему Лучинин.
– Уверен в этом, – сказал Камзолов. – Завтра можно и тронуться, Муса быстро доведет… Послушайте, – обратился он к Лучинину и Ясному, – а что, если бы мы вместе отправились туда? Быть рядом с таким интересным местом и не посетить его – ей богу грешно!
– А что – это мысль!.. – ответил геолог и вопросительно взглянул на Ясного.
– Утро вечера мудренее.
Вскоре все уснули. Бодрствовал лишь дежурный – сержант пограничник Глыбин да сторожко, «вполуха», спал Русаков.
В середине ночи Глыбин разбудил майора Проценко.
– В чем дело? – спросил майор.
– Ракета. Акопян подает сигнал, – сообщил сержант и поспешно добавил: – Смотрите, товарищ майор.
К югу от лагеря высоко в ночном небе рассыпалась вторая ракета, за нею тотчас третья. Проценко вскочил на ноги.
– Сигналы по таблице, как было условлено, – сказал он. – Мне надо спешить, а вам, товарищ сержант, приказываю остаться и нести службу при экспедиции, – и майор быстро скрылся в темноте.
Пограничник Акопян в пути повредил ногу и был временно оставлен на расстоянии одного перехода от лагеря. Теперь он сигналами вызывал к себе майора. Что случилось?
Ранний рассвет синевой расцветил небосвод вдоль от рогов гигантских гор. Голубые полосы нагорных снегов побелели. Над пиками клубились темные облака с багровыми краями, будто подпаленными далеким, невидимым солнцем.
– Что будем делать? – спросил Лучинин своего друга.
Ясный лукаво улыбнулся.
– Знаю, знаю, чего ты хочешь, – сказал он. – Сознавайся, Степан, хочется проверить слухи о «Черной пасти».