О чем писали в Советских журналах в 1947 году (ч.2)

СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО

В феврале 1947 года в Москве состоялся Пленум ЦК ВКП(б). Пленум обсудил важнейший государственный вопрос —о мерах подъема сельского хозяйства в послевоенный период.

После того как в нашей стране возникли колхозы и социалистическая индустрия дала им первоклассную технику, сельское хозяйство Советского Союза из отсталого превратилось в самое крупное и самое передовое в мире. Перед войной на полях советской страны уже работало 530 тысяч тракторов, 182 тысячи комбайнов, 228 тысяч грузовых машин и много тысяч совершенных сельскохозяйственных машин и орудий. В 1940 году сельское хозяйство дало нашему народу более 7 миллиардов пудов зерна, огромное количество сахарной свеклы, хлопка и т. д. Только за последние предвоенные пять лет поголовье скота увеличилось на 39 миллионов голов.

Но разразилась война, навязанная нам немецкими захватчиками. Она создала серьезные трудности для сельского хозяйства и временно задержала его развитие. Да это н неудивительно. Миллионы работников сельского хозяйства ушли на фронт. Много тысяч тракторов, автомашин, добрых колхозных коней отдала советская деревня нашей героической армии. Промышленность перешла на производство вооружения и боеприпасов и вынуждена была прекратить производство тракторов для сельского хозяйства, сократить выпуск- сельскохозяйственных машин. На много меньше стало получать сельское хозяйство горючего и удобрений. Часть территории Советского Союза, ее плодороднейшие области — Украина, Северный Кавказ и др. — были временно заняты и разорен]

Теперь, после перехода к мирному строительству, большевистская партия и товарищ Сталин принимают все меры к быстрейшему восстановлению и развитию сельского хозяйства.

Решение февральского пленума ЦК ВКП(б) — это боевой план быстрейшего восстановления и развития сельского хозяйства, программа скорейшего преодоления послевоенных трудностей, программа всемерного укрепления колхозов, МТС и совхозов, программа дальнейшего расцвета нашей социалистической родины. В решении пленума ЦК ВКП(б) ярко видна повседневная забота о нуждах советского народа, о неуклонном

В решении Центрального Комитета ВКП(б) ск что чем скорее будет восстановлено и поднято се. хозяйство, тем успешнее будет развиваться все народное хозяйство страны, тем быстрее улучшится материальное благосостояние народа. В стране будет обилие продуктов для населения и необходимое количество сырья — хлопка, льна, шерсти для текстильной промышленности, сахарной свеклы, подсолнечника для пищевой промышленности, ко-;и, каучука и другого сырья для фабрик и заводов.

Намерения пленума указывают пути к широкому развитию производства зерна в кратчайшие сроки. Будут расширены посевные площади и решительно повышена урожайность всех зерновых культур и прежде всего озимой пшеницы на юге и яровой пшеницы в районах Сибири и Поволжья. Уже летом 1949 года мы снимем с наших полей столько зерна, сколько снимали перед войной, а в 1950 году соберем 127 миллионов тонн зерна.

 

Пленум обязал резко увеличить посевы хлопка, сахарной счеклы, льна-долгунца, картофеля,овощей,подсолнечника, сои.^ Значительно будут увеличены посевы кок-сагыза, гвайюлы, тау-сагыза — растений, из которых добывается естественный каучук. Свыше 40 тысяч гектаров новых садов, более 16 тысяч ягодников и 27.400 гектаров виноградников заложат колхозы в 1947 и 1948 годах. Расширятся чайные плантации, будут насажены новые апельсинные и лимонные рощи.

Большое место в решениях Центрального Комитета партии отводится развитию социалистического животноводства. К 1 января 1949 года у нас будет более 27 миллионов коров, около 100 миллионов овец и коз, более 20 миллионов свиней и около 13 миллионов лошадей.

Большую помощь деревне окажет наша социалистическая промышленность. Увеличится производство тракторов, комбайнов и других сельскохозяйственных машин. В течение 1947 года сельское хозяйство получит 34 тысячи тракторов и на 510 миллионов рублей различных машин. В 1948 году в сельское хозяйство будет направлено еще 67 тысяч тракторов и сотни тысяч других машин. Серьезные меры намечены в решении пленума для укрепления колхозов, совхозов и МТС кадрами специалистов. Благодаря заботе партии и государства в ближайшие три-четыре года колхозы станут еще более богатыми, чем они были до войны.

Недавно был опубликован Указ Президиума Верховного Совета СССР о присвоении звания Героя Социалистического Труда и о награждении орденами и медалями тех колхозников, работников МТС и совхозов, которые получают высокие урожаи пшеницы, ржи, кукурузы, сахарной свеклы и хлопка.

Советский народ с большим воодушевлением воспринял историческое постановление февральского пленума ЦК ВКП(б). На полях страны широко развернулось социалистическое соревнование. Отовсюду идут сообщения о самоотверженной борьбе советского крестьянина за высокий урожай, за быстрейший подъем сельского хозяйства.

Но дело подъема сельского хозяйства — это дело не только колхозников, работников МТС и совхозов, но и всего советского народа, нашего героического рабочего класса, нашей славной молодежи.

Училища и школы ФЗО Министерства трудовых резервов также должны и могут оказать существенную помощь сельскому хозяйству в деле изготовления запасных чаете»! для тракторов и сельскохозяйственных машин, в деле изготовления необходимого слесарно-монтажного инструмента для машинно-тракторных станций.

В период Великой Отечественной войны, обучаясь производственным профессиям, учащиеся училищ и .школ ФЗО самоотверженно изготовляли боеприпасы и вооружение для фронта. Запасные части для тракторов и сельхозмашин и инструменты для МТС сейчас нужны стране, как были нужны боеприпасы во время войны.

Многие училища и школы ФЗО уже приступили к выполнению этой почетной работы.

Юноши и девушки — учащиеся ремесленных, железнодорожных училищ и школ ФЗО, подхватывайте почин комсомольцев и вступайте в социалистическое соревнование за досрочное выполнение взятых на себя обязательств по оказанию помощи сельскому хозяйству!

На заботу партии и правительства о нашем народе отвечайте новым трудовым достижением.

Академик П. А. РЕБИНДЕР

АКАДЕМИК Петр Александрович Ребиндер работает в области физической химии — молодой науки, возникшей на границе между физикой и химией.

Самое замечательное в теоретических работах П. А. Ребиндера то, что они неразрывно связаны с использованием их результатов в промышленности. Здесь в первую очередь нужно отметить применение физической химии к изучению процессов обработки твердых тел.

Благодаря работам академика П. А. Ребиндера и его учеников целый ряд тих трудоемких и сложных процес-
Рис. И. ФРИДМАНА

сов может быть значительно облегчен: обработка металлов убыстрена и улучшена, бурение горных пород ускорено, степень измельчения твердых материалов увеличена во много раз.

Статья академика П. А. Ребиндера «Физическая химия и обработка твердых тел», написанная им по просьбе редакции журнала «Знание-сила», знакомит наших читателей с результатами некоторых из его работ, ведущихся в Институте физической химии Академии Наук, которые найдут большое применение в решении важных задач новой Сталинской пятилетки.

С незапамятных времен сталкивался человек с трудоем-^ кими процессами обработки твердых тел.

Даже изготовление простейших орудий из твердого камня — кремня — требовало умения отбить подходящий кусок от скалы, обтесать его, придать ему необходимую форму. Переход к использованию металлов вызвал появление ‘Методов обработки их—ковки, обтачивания, сверления. Развитие добычи полезных ископаемых потребовало усовершенствования способов проходки шахт и скважин в твердых породах.

С развитием техники процессы обработки твердых тел постепенно механизировались. Ручные инструменты уступали место мощным и точно работающим механизмам. Механические ножи и пилы не только облегчили труд рабочего, но и во много раз увеличили его производительность. Ветряные, водяные, а затем паровые и электрические мельницы, сменившие примитивные ступки с пестами, обеспечили такую интенсивность (производительность) раздробления твердых тел, о которой прежде нельзя было и мечтать. На смену кирке и лопаге пришли пневматические отбойные молотки, электробуры и турбобуры, неизмеримо расширив возможности добычи полезных ископаемых. Металлорежущие и иные точные станки сделали доступным любой вид обработки любого металла.

НАУКА И ПРОИЗВОДСТВО

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ машин и станков, облегчивших ^ тяжелый труд рабочих, невозможно без изучения ме-хзнчческих свойств тел. Науки механика и сопротивление материалов не мало потрудились над этим. Без знания прочности тел — способности противостоять разрушающему действию внешней силы (нагрузки) — невозможны были бы современные методы бурения и взрывания горных пород, дробления минерального сырья (руд), резания металлов.

Изучение свойства упругости тел — способности изменять форму и размеры под действием нагрузки, а затем вновь восстанавливать их после снятия нагрузки — дало возможность строить грандиознейшие здания, длиннопро-летные мосты, сверхскоростные самолеты.

На знании свойства пластичности тел — способности сохранять измененную под действием нагрузки форму и после удаления нагрузки — основаны такие методы обработки тел давлением, как волочение, прокатка, глубокая вытяжка (штамповка).

Механические свойства — упругость, прочность, пластичность, вязкость, — без сомнения, самые основные свойства твердых тел. Именно они обеспечивают возможность технического использования твердых материалов. Поэтому за чисто внешним изучением механических свойств последовало углубленное изучение причин, от которых они зависят. Здесь на помощь механике и сопротивлению материалов пришла физика.

Было установлено, что механические свойства тел определяются двумя главными причинами: особенностями строения тел из их мельчайших частиц — молекул и атомов—и силами сцепления между этими частицами. Все могущество современной техники, все созданные чело-гением и трудом сооружения, машины, здания основаны на использовании сил сцепления и особенностей строения твердых тел, которые определяют их механические свойства.

Изучив силы сцепления и строение, твердых тел, можно судить заранее об их способности поддаваться механической обработке различного вида. Можно, например, заранее подбирать для каждого вида металла определенные резцы, наивыгоднейшие скорости резания и т. д.

Следующим этапом изучения тел было открытие связи между их физическими свойствами и химическим составом и строением. Это стало одной из основных задач новой науки: физической химии — пограничной области, возникшей в результате слияния физики и химии, двух основных наук о природе, составляющих единую базу современной техники. Зная, как физические свойства тел зависят от их химического состава, можно управлять этими свойствами, например сознательно придумывать металлические сплавы нужного качества. По существу это означает возможность заранее проектировать твердое тело, как некое сложное и тонкое сооружение.

Именно так и поступает современная техника, когда появляется потребность в каком-либо материале с новыми свойствами. Современные металлурги не мечутся вслепую, когда перед ними ставят задачу создать особо прочную сталь для мостов или кислотоупорную сталь для химических аппаратов. Они прежде всего стремятся выяснить, какой химический состав должен обеспечить требуемые свойства металла.

ОЧЕРЕДНАЯ ЗАДАЧА

УСПЕХИ науки в изучении твердых тел велики. Велики и практические результаты по облегчению процессов обработки твердых тел, по замене физического труда человека механической энергией машин и станков. Задача широчайшей механизации всех производственных процессов, и в первую очередь трудоемких процессов обработки твердых тел, и в наши дни занимает центральное место в новом Сталинском пятилетнем плане. Но теперь к этой задаче прибавляется еще одна — и тоже очень серьезная.

Важно не только разгрузить рабочего от затраты физического труда, переложив обработку твердых материалов на стальные плечи машин. Сейчас задача состоит и в том, чтобы одновременно сэкономить энергию, сократить время и улучшить качество обработки материала.

В самом деле, несмотря на все успехи механизации, обработка твердых тел до сих пор требовала все же исключительно много энергии, отнимала много времени и не всегда обеспечивала хорошее качество изделий. Чтобы современным буровым станком пробурить в твердой породе одну нефтяную скважину диаметром в 30 сантиметров на глубину 1000 метров, надо затратить механическую работу, равную работе подъема груза в 20 тысяч тонн на высоту 1 километра. Самые современные металлообрабатывающие станки часто не могут обеспечить требуемое качество поверхности изделия — чистоту обработки. Нередко ни на каких мельницах или истирателях нельзя добиться высоких степеней измельчения некоторых твердых материалов.

Важная задача науки — облегчить, ускорить и улучшить эти процессы.

НОВАЯ ВОЗМОЖНОСТЬ

/»ЧДНА из возможностей такого облегчения возникла в ^результате наших работ, уже много лет ведущихся в Институте физической химии Академии Наук в Москве.

До недавнего времени считали, что механические свойства твердых тел определяются только их собственной внутренней природой — составом и строением. Однако наши работы показали, что это далеко не так.

Мы доказали, например, что если металлическая проволока, погруженная в чистое минеральное масло, весьма медленно растягивается под действием постоянной нагрузки и к каждому килограмму масла добавить всего только 10—20 миллиграммов цероти новой кислоты, добываемой из пчелиного воска, — то скорость вытягивания возрастает в несколько раз. Для свинцовой проволоки диаметром 0,5 миллиметра или фольги скорость вытягивания может быть увеличена при этом в 10 раз при той же нагрузке.

Капля масляного раствора церотиновой кислоты никак не могла изменить состав и строение металла. И все же она резко изменила его механические свойства: металл в несколько раз легче стал поддаваться действию внешней силы.

Выходит, что не только внутренняя природа самого твердого тела определяет его механические свойства. Они зависят и от внешних условий, в частности от присутствия в окружающей среде некоторых посторонних веществ

В чем же заключается действие таких веществ?

СИЛЫ ВНУТРИ И СИЛЫ НА ПОВЕРХНОСТИ

D твердых телах расстояния между мельчайшими час-^тичками — молекулами, атомами, из которых они построены — очень малы. А чем меньше эти расстояния, тем сильнее действуют между частицами силы притяжения (сцепления), подобно силам притяжения между разноименными электрическими зарядами.

Внутри куска твердого тела каждая частица прочно связана силами сцепления со всеми окружающими ее соседними частицами. Силы, действующие на частицу со стороны ее ближайших соседей, одинаковы по всем направлениям — сверху и снизу, справа и слева, спереди и сзади. Ни одна из них в однородном теле не перевешивает другую. Силы сцепления внутри такого тела вполне уравновешены со всех сторон.

Иное положение у крайних частиц, расположенных в наружном слое куска твердого тела. Такие частицы испытывают одностороннее действие сил сцепления — только со стороны соседей, находящихся внутри куска. С противоположной, наружной стороны у этих частиц соседей нет. Поэтому силы, действующие на них изнутри, не уравновешены. За счет такой неуравновешенности частицы поверхностного слоя обладают избытком энергии. Ее называют «поверхностной энергией».

Чем значительнее силы сцепления в твердых телах, тем тела тверже и тем больше у них поверхностная энергия, то есть неуравновешенные силы, которые действуют на их поверхности. Поэтому как только вблизи ее появляются какие-либо посторонние частички (например молекулы жидкости), поверхностные частицы твердого тела стремятся притянуть их к себе, чтобы ликвидировать свою неуравновешенность. Посторонние молекулы прилипают к твердому телу, и тем сильнее, чем более сами они по своей собственной природе способны притягиваться к его частицам.

Известно, например, как трудно отмыть со стенок посуды жировые загрязнения. Жирные вещества, как говорят, очень прочно прилипают к стенкам. Это объясняется большими силами притяжения молекул жирных веществ к частицам твердого тела. Такие вещества за их склонность активно прилипать к поверхностям тел в физической химии называют «поверхностно-активными».

ДВА РОДА ТВЕРДЫХ ТЕЛ

ТЭНУТРИ однородного твердого тела действуют только силы сцепления между его собственными частицами. Но на частицы поверхностного слоя тела действуют, кроме того, еще и силы притяжения налипших посторонних молекул поверхностно-активного вещества.

И вот оказывается, что все твердые тела можно разделить на две группы, в зависимости от того, какие из этих двух сил преобладают. К телам первой группы относятся смола, асфальт, каучук, желатин и подобные им вещества. Все они обладают сравнительно низкой твердостью или прочностью. Силы сцепления их частиц друг с другом слабее сил притяжения к молекулам поверхностно-активного вещества. Поэтому молекулы поверхностно-активного вещества легко разрывают связь между частнцами таких твердых тел и проникают в глубь их. Они стремятся притянуться к возможно большему числу частиц твердого тела, которых больше всего внутри куска. Такие тела, как говорят, легко впитывают в себя поверхностно-активные вещества из внешней среды.

Но проникая в глубь твердого тела, молекулы жидкости (поверхностно-активного вещества) расталкивают его частицы. Они расталкивают их тем сильнее, чем больше молекул жидкости впиталось. Поэтому твердые тела первой группы в большей или меньшей степени набухают в окружающей активной среде. Иногда они набухают беспредельно, в конце концов растворяясь, как каучук в бензине или желатин в воде.

К телам второй группы относятся кристаллы минералов, металлы и сплавы. Они несравненно тверже, так как отличаются высокими силами сцепления между своими частицами. Эти силы значительно превосходят силы притяжения к молекулам поверхностно-активных веществ.

Молекулы поверхностно-активного вещества не могут преодолеть связи между частицами твердых тел второй группы и проникнуть в глубь их. Поэтому такие тела не впитывают в себя вещества из внешней среды и не набухают.

Но как же тогда удовлетворяется стремление молекул активного вещества притянуться к наибольшему числу частиц твердого тела? Очевидно, только путем распространения их по возможно большей площади поверхности твердого куска.

УЛЬТРАМИКРОТРЕЩИНЫ

[Л вот молекулы поверхностно-активного вещества, попав » * на твердое тело, начинают буквально расползаться по всей его поверхности. Они пытаются проникнуть даже в самые маленькие, микроскопические, не видимые простым глазом трещинки и щели. А их не мало на поверхности любого твердого тела. Как показывает изучение с помощью микроскопа и других специальных приборов, все твердые тела, в том числе и наиболее совершенные кристаллы, обладают уже при самом зарождении множеством неправильностей. Пороки структуры — мельчайшие трещины (щели) распределены по всей толще тела и частью выходят на поверхность. Эти трещинки так малы, что их называют «микротрещинками» или даже «ультрамикротрещинками», что значит «сверхмикроскопически малые трещинки». Но, несмотря на свои крошечные размеры, они оказываю? существенное влияние на свойства твердых тел.

Например, зная расстояния и величину сил сцепления между частицами твердого тела, можно теоретически вычислить его прочность. Однако такое теоретическое значение всегда гораздо больше, чем в действительности находят опытным путем. Причина такого расхождения между теорией и практикой долго оставалась загадочной, пока известный советский ученый академик А- Ф- Иоффе не показал, что действительная прочность Твердых тел ниже теоретически вычисляемой именно из-за существования неправильностей, пороков и слабых мест, в особенности же поверхностных микротрещинок. Академик Иоффе открыл, что растворение или заплавление микротрещин повышает прочность твердого тела, приближая ее к вычисленному теоретическому пределу.

Мы же предположили в наших работах, что ультра-микротрещинки играют особенно большую роль при деформациях твердого тела — изменениях его формы и размеров под действием внешних сил.

Действительно, разрыв ведь всегда легче происходит там, где уже есть хотя бы незначительное повреждение. Микротрещинки же как раз и представляют собой именно такое повреждение — зародыш разрыва. И когда к твердому телу прилагается внешняя сила, нагрузка, — микротрещинки постепенно начинают развиваться, увеличиваться вширь и вглубь.

Они приобретают при этом всегда, во всех случаях деформации, клиновидную форму. Широкая часть клина, устье, обращено наружу, а узкая, тупик —внутрь твердого тела. Пока тупик находится внутри тела, микрощель после разгрузки — удаления внешних сил— под влиянием сил сцепления постепенно вновь смыкается, начиная от тупика к устью. Но как только хотя бы одна из микрощелей разовьется до того, что пройдет насквозь весь образец, наступает разрыв, тело разрушается.

ВГЛУБЬ МИКРОТРЕЩИН

1Т»АК же ведут себя молекулы поверхностно-активного вещества, если они покрывают твердое тело во время действия внешней силы (нагрузки)?

Для них как раз наступают благоприятные условия. Они проникают в расширяющиеся микротрещинки, стремясь покрыть всю вновь раскрывающуюся в них поверхность твердого тела. От устья клиновидной микрощели молекулы поверхностно-активного вещества устремляются все глубже внутрь твердого тела, пока не попадут в сужающуюся часть щели, к ее тупику.

Таким образом, мы нашли, что металлы и твердые кристаллические тела при деформировании — действии нагрузки—становятся как бы губчато-пористыми. Они начинают впитывать поверхностно-активные вещества из окружающей среды. Они приобретают ту самую способность впитывать жидкости, которой всегда обладают значительно более мягкие тела первой группы (каучук, желатин и т. п.).

Открытая нами способность щелей, развивающихся при деформировании любого твердого тела, впитывать или всасывать жидкости, вполне напоминает распространение жирных веществ на поверхности чистой воды. Как известно, капля жирного вещества растекается по водной поверхности в виде тончайшей пленки. Эту пленку можно ограничить легким барьером —например, полоской парафинированной бумаги. Тогда, стремясь проникнуть далее и занять как можно большую поверхность, насыщая тем самым неуравновешенные силы поверхности воды, молекулы пленки будут давить на барьер, как и на всякое другое препятствие. Они будут толкать его вперед с определенной, вполне измеримой механической силой. Толкая такой барьер в противоположном направлении с несколько большей силой, можно, наоборот, очистить поверхность воды от покрывающей ее пленки.

При деформировании твердых тел молекулы поверхностно-активного вещества, забегая в микрощели, распространяются вглубь до тех пор, пока это допускают их собственные размеры. Роль барьера при этом играет узкое место в микрощели, глубже которого молекулы проникнуть не могут. При действии нагрузки микрощели углубляются, и поверхностно-активные молекулы продвигаются дальше внутрь тела. При снятии же нагрузки мцкрощели вновь смыкаются силами сцепления, действующими в их глубинной части вблизи тупика. Сужающаяся щель играет роль такого же барьера, как тот, что очищает поверхность воды от пленки жира, и молекулы поверхностно-активного вещества вытесняются, выдавливаются наружу.

И вот здесь-то нами было открыто самое замечательное действие поверхностно-активных веществ на твердое тело.

ТЫСЯЧА АТМОСФЕР

ЛЛ КАЗАЛОСЬ, что молекулы поверхностно-активного вещества, проникая при действии нагрузки в увеличивающиеся трещинки в твердом теле, не ведут себя спокойно. Наоборот, они активно воздействуют на твердое тело. Достигнув в своем стремлении покрыть как можно большую поверхность такого места, где сужающаяся клиновидная щель слишком узка для них, эти молекулы пытаются проникнуть еще дальше. Они начинают давить на стенки щели. Они толкают их подобно тому, как толкают бумажный барьер молекулы жирной пленки на поверхности воды.

Молекулы поверхностно-активного вещества стремятся расширить, раздвинуть, расклинить трещину. Но то же самое делает внешняя сила, нагрузка, производящая деформацию тела. Следовательно, молекулы поверхностно-активного вещества помогают внешним силам в их работе разрушения твердого тела.

На первый взгляд может показаться, что работа, произведенная ничтожно малыми частицами — молекулами,

— не может оказать сколько-нибудь существенной помощи внешней нагрузке. Действительно, сила давления каждой отдельной молекулы на поверхность твердого тела чрезвычайно мала. Но зато они действуют в огромном числе. Ведь в каждом миллиграмме даже самых тяжелых поверхностно-активных веществ около миллиарда миллиардов молекул.

Каждый квадратный сантиметр поверхности щели покрывается не менее чем сотнями тысяч миллиардов молекул поверхностно-активного вещества. Не мудрено, что совместные усилия их оказывают весьма заметное действие на твердое тело. Это действие соответствует добавочному давлению около тысячи килограммов на каждый квадратный сантиметр микрощели.

Давление в тысячу атмосфер — таково действие молекул поверхностно-активных веществ! В результате проникновения их в микрощели твердое тело как бы размягчается и, следовательно, гораздо легче поддается разрушению от внешней нагрузки.

А это значит, что все виды механической обработки твердых тел в присутствии поверхностно-активных веществ требуют меньших усилий, гораздо меньшей затраты энергии. В то же время качество изделия становится значительно более высоким, а расход инструмента — его износ

— значительно меньшим.

ПОНИЗИТЕЛИ ТВЕРДОСТИ

р СТЕСТВЕННО поэтому, что мы сразу же широко использовали наше открытие для облегчения и удешевления трудоемких и дорогих процессов обработки твердых тел.

Мы уже упоминали о колоссальной затрате энергии при бурении глубоких скважин в твердых горных породах. Как известно, при бурении приходится применять промывку жидкостью — водою или глинистым раствором — для выноса на поверхность частиц разрушенной породы. Наши исследования показали, что небольшая добавка к такой жидкости различных активных веществ, получивших название «понизителей твердости», помогает буровому инструменту разрушать породу и значительно повышает скорость бурения.

С помощью таких понизителей твердости механическая работа бурения нефтяной скважины в твердых породах облегчается в полтора-два раза. В то же время скорость бурения возрастает на 50—100%. И это исключительно за счет того раздвигающего действия, которое оказывают молекулы поверхностно-активного вещества на микрощели твердых пород. Попадая в них из промывочной жидкости, понизители твердости как бы размягчают породу, беря на себя значительную долю работы по ее разрушению.

Совершенно так же действуют понизители твердости и при измельчении твердых тел в мельницах. Такое измельчение руд и других материалов в водных жидкостях с применением специальных добавок во много раз повышает степень измельчения образующегося продукта.

Исключительно велико значение нашего открытия для научно обсснованного выбора наилу шшх смазочно-охлаж-дающих жидкостей, применяющихся при обработке металлов резанием и давлением. Без таких жидкостей многие виды чистовой обработки металлов вообще неосуществимы. Однако долгое время такие жидкости подбирались чисто практическим, опытным путем. Считалось, что действие их сводится исключительно к смазке и охлаждению поверхности обрабатываемой детали и рабочей части металлорежущего станка. И тем более непонятным было, когда время от времени с той же самой, казалось бы, жидкостью обработка металла вдруг начинала итти гораздо легче. Металл словно размягчался, стружка получалась ровнее, качество изделия повышалось. А затем все опять шло по-старому.

Наши работы вполне разъяснили эти «странные» явления. Дело в том, что смазочно-охлаждающие жидкости не только смазывают и охлаждают, — они еще выполняют и роль понизителей твердости. Но хорошими понизителями твердости могут быть только поверхностно-активные вещества, причем добавка их к обычной смазочно-охлаж-дающей жидкости может быть совсем ничтожной. Раньше такие добавки подбирались вслепую или попадали в жидкость случайно как непредвиденные загрязнения. Потому-то действие их и казалось странным и

В результате наших работ случайность из этой области изгнана. Для каждого вида обработки, для каждого материала теперь можно подобрать свои особые поверхностно-активные вещества. Добавка их наверняка производит наилучший эффект. Активно проникая в микротрещинки на поверхности обрабатываемого металла, молекулы добавок своим раздвигающим действием на стенки трещин значительно облегчают работу резца. В то же время они обеспечивают его более долгую сохранность.

ВНУТРЕННЯЯ СМАЗКА

77 РУГАЯ группа новых открытых нами явлений, вс кающих под действием поверхностно-активных ществ, наблюдается при растягивании металлов.

Еще раньше было известно, что металлическое изделш например проволока, может сильно вытягиваться, как бы течь, под действием нагрузки. Но вытягивание начинается только после того, как нагрузка достигнет вполне опр< деленной для каждого металла величины, которая получила название «предела текучести» данного металла. Для проволоки из чистейшего олова предел текучести составляет 240 граммов на квадратный миллиметр. Это значи что оловянная проволока с поперечным сечением в 1 ква ратный миллиметр начнет значительно вытягиваться в дальнейшем, по удалении нагрузки, останется растян той) только после того, как приложенная сила —нагру ка —будет не меньше 240 граммов.

Мы установили, что если растягивать оловянную пр волоку, погрузив ее в чистое вазелиновое масло, и каждому килограмму масла добавить всего 2 грамм поверхностно-активного вещества, предел текучести п нижается в два раза и более. Для вытягивания той я проволоки требуется сила всего лишь в 120 граммов меньше. В качестве поверхностно-активных веществ данном случае применяется олеиновая кислота, получа^ мая из растительных и животных жиров, или цетиловый спирт, получаемый из воска.

Такое же действие поверхностно-активные вещества производят и при растягивании других металлов. Мы уже указывали на увеличение в 10 раз скорости свинцовой проволоки при добавке нескольких поверхностно-активного вещества — церотиновой к

Нам удалось доказать, что и здесь влияние поверхностно-активных веществ основано на действии их молекул, проникающих в микрощели на поверхности металла.

При вытягивании металлов происходит нарушение их внутренней структуры. Под действием нагрузки отдельные участки внутри металла начинают сдвигаться, как бы соскальзывать относительно друг друга, подобно уложенным в стопку монетам.

И вот оказалось, что молекулы поверхностно-активного вещества, проникая в микрощели вдоль плоскостей скольжения, значительно облегчают этот процесс. Они служат своеобразной «внутренней смазкой» скользящих поверхностей. При этом особенно важно то, что в результате такой «смазки» уменьшаются повреждения внутренней структуры металла, обычно сопровождающие сильное вытягивание. Качество изделия значительно повышается.

Участие поверхностно-активного вещества в вытягивании металла не ограничивается внутренней смазкой только тех плоскостей скольжения, которые возникают в металле и без них. Забираясь в самые ничтожные микротрещинки и способствуя их развитию, молекулы поверхностно-активного вещества заставляют сдвигаться относительно друг друга значительно большее число участков металла. Они резко, иногда в 15 раз, увеличивают число внутренних плоскостей скольжения. Это означает, что при одной и той же высоте «столбика монет» число их возрастает в 15 раз, а толщина каждой отдельной «монеты» соответственно уменьшается.

Такое значительное возрастание «работающей поверхности» металла под действием активного вещества, вместе с «внутренней смазкой» этой поверхности и приводит к резкому снижению предела текучести. Снизить же предел текучести значит облегчить разнообразные процессы обработки металла как резанием, так и давлением,-

УПРОЧНЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ

D заключение остановимся еще на одном открытом за D последнее время явлении, связанном с влиянием поверхностно-активных веществ на процессы обработки металлов. Молекулы поверхностно-активного вещества, проникшие в микротрещинки на поверхности металла, облегчают измельчение зерен металла при наклепе и обеспечивают наклеп на гораздо большую глубину. Поэтому поверхность детали получается значительно более прочной.

Известно, что при ковке металла происходит так называемый наклеп, или упрочнение его поверхности — повышение твердости на некоторую глубину. Это связано с нарушением структуры наружных слоев металла, измельчением его зерен. Однако в обычных условиях такое упрочнение возможно только в сравнительно небольших размерах.

В нашей лаборатории были проведены специальные измерения при наклепе цинка и меди. Наклеп производился тяжелым маятником, весом в 24 килограмма, опирающимся на поверхность металла небольшим стальным шариком.

Было обнаружено, что на воздухе или при погружении в чистый керосин наблюдается небольшое упрочнение в обычных размерах. При добавлении же к каждому килограмму керосина одного грамма поверхностно-активного вещества, например стеариновой кислоты, получаемой из жиров, или цетилового спирта, сначала происходит резкое понижение твердости, вследствие раздвигания микрощелей. Зато при дальнейшем наклепе тем же маятником первоначальное понижение твердости сменяется постепенным значительным нарастанием ее. Очевидно, проникшие в микрощели молекулы активного вещества облегчают измельчение зерен металла в поверхностных слоях образца.

Наши опыты показали, что упрочнение поверхности металла при наклепе в присутствии поверхностно-активных веществ повышается в 10 раз и более. Добиться такого упрочнения обычными способами совершенно невозможно. И при этом качество обработанной поверхности получается гораздо выше.

НА БЛАГО СОВЕТСКОЙ СТРАНЫ 3 ОТ к каким практически важным результатам привело изучение открытых нами явлений, разыгрывающихся при действии активных веществ на внутренние поверхности микротрещин в твердом теле.

Эти исследования приводят к уменьшению затраты энергии, ускорению процессов обработки материалов, улучшению качества и повышению твердости наружного слоя изделий и удлинению сроков службы инструмента. Таковы итоги деятельности коллектива .советских ученых, работающих в этой области в Институте физической химии Академии Наук СССР.

В законе о новом пятилетнем плане можно прочесть такие пункты:

«Развить скоростные методы проходки скважин» …. «Широко использовать передовые методы производства в машиностроении ____ внедрять ____ штамповку быстроходными прессами, сверхскоростное фрезерование» …. «Для выполнения установленной программы производства строительных материалов провести механизацию трудоемких процессов» …. «Провести механизацию всех трудоемких процессов добычи и переработки руд цветных металлов» …. Таковы некоторые из грандиозных задач нового пятилетнего плана. В решении их могут найти и найдут применение и результаты наших работ. —

Воодушевленные благородной задачей облегчить труд советского человека и повысить его качество и производительность, способствуя тем самым развитию социалистического хозяйства родной страны, советские ученые приложат все силы к тому, чтобы своими работами еще больше укрепить благосостояние и могущество нашей великой Родины.

УДИВИТЕЛЬНЫЕ РАСТЕНИЯ

НЕСЛАДКИЙ САХАР

D Самарканде, около древней мечети Шах-и-Зинда, растут четыре редких дерева из рода «зизифус», которые местное население называет монгольским словом «чилан». Семена этих деревьев, повидимому, занесены в Самарканд из Индии.

Листья зизифуса обладают интересным свойством: если их пожевать во рту и сплюнуть, а потом попробовать сахар или сахарин, то нет никакого ощущения сладкого вкуса. Впечатление такое, будто вы взяли в рот мел.

Очевидно, какое-то вещество, содержащееся в листьях зизифуса, парализует способность органов вкуса воспринимать сладкий вкус. Химическая природа этого вещества в настоящее время изучается научными сотрудниками Самаркандского Медицинского Института.

ЦВЕТНОЙ ХЛОПОК

D СЕ мы привыкли к белому цвету хлопкового волокна. Но в природе встречаются и цветные сорта, и даже зеленые. Советские селекционеры Страумал и Канаш, работающие в Узбекистане, вывели новые устойчивые сорта цветного хлопка, волокна которого не нуждаются в искусственной окраске при переработке в ткани.

В Узбекистане создан специальный совхоз, земельные массивы которого засеваются семенами цветного хлопка.

КЕРОСИНОВЫЕ ОРЕХИ

На Филиппинских островах в Тихом океане растет дерево, которое дает плоды, похожие на орехи. Эти плоды филиппинское население называет «керосиновыми орехами». Прозвище дано не даром — орехи имеют запах керосина и в сухом виде легко вспыхивают от горящей спички. В этих плодах содержится вещество гептан, входящее в состав обычного бензина.

Б. СТЕПАНОВ

^ПЛЯ чего толь многие учинены

/Д опыты в Физике и Химии? Для чего толь великих мужей были труды и жизни опасные испытания? Для того ли только, чтобы, собрав великое множество разных вещей и материй в беспорядочную кучу, глядеть и удивляться их множеству, не размышляя о их расположении и приведении в порядок…»

Так писал в 1756 году величайший русский ученый Михайло Васильевич Ломоносов. Прошло сто лет. Число известных веществ увеличилось чрезвычайно- Но попрежнему открываемые факты были сложены в беспорядочную кучу и острее чем когда-либо ощущалась потребность в их правильном «расположении и приведении в порядок».

К середине XIX века наука о веществах и их превращениях сделала в этом направлении несколько крупных шагов. От простого собирания новых фактов, от поверхностного описания новых веществ ученые перешли к глубокому изучению их основных свойств.

Химики установили, что все тела состоят из простейших составных частей, не разложимых обычными химическими средствами на еще более простые части. Они назвали эти простейшие составные части тел «химическими элементами» и с успехом занялись их изучением. Помимо известных с глубокой древности золота, серебра, меди, железа, серы, ртути, были открыты новые элементы — водород, кислород, азот, хлор, никель, хром, натрий, алюминий, уран и множество других.

В науку прочно вошло представление об атомном строении тел. Ни у кого не вызывало сомнения, что все существующие в природе тела построены из мельчайших, невидимых частичек — атомов. Были изучены отдельные виды, —сорта атомов. При этом оказалось, что каждому элементу соответствует свой особый сорт атомов. Железо, свинец, сера потому и отличаются друг от друга и от золота, меди, водорода и остальных элементов, что атомы у них неодинаковы. Но чем могут различаться атомы? В середине XIX века, как и за две тысячи лет до того, их считали абсолютно сплошными, твердыми и неделимыми частицами. Самое существенное различие между атомами, которое было в то время известно и поддавалось точному измерению, было различие в весе.

Правда, взвесить отдельные атомы в то время не удалось — эти частички настолько малы, что самые точные весы не в состоянии почувствовать прибавку или убыль многих миллиардов атомов. Как выяснилось позднее, в одном миллиграмме даже самого тяжелого элемента — металла урана —содержится 2,5 миллиарда миллиардов атомов. Зато оказалось возможным определить, во сколько раз атомы одного элемента легче или тяжелее атомов другого. Нашли, например, что атом водорода почти в 16 раз легче атома кислорода. Химики условились считать одну шестнадцатую часть веса атома кислорода за единицу атомных весов. Атомный вес кислорода в таких единицах—точно 16, водорода — чуть больше единицы, серы — 32 и т. д. Так появилась возможность сравнивать между собою различные элементы по их атомным весам.

А всякая возможность сравнивать явления таит в себе другую, более важную возможность: подметить, что различает и что роднит их между собою. И не только подметить, но выразить это общее и различное в строго научной форме. Гак открываются законы природы.
ЗАКОН МЕНДЕЛЕЕВА

ТЯЖECTb открытия закона, выражающего общие свойства атомов всех химических элементов, принадлежит великому русскому химику Дмитрию Ивановичу Менделееву, 40-летие со дня смерти которого исполнилось 2 февраля 1947 года. Рисунки С. КАПЛАН

, Менделеев нашел, что свойства атомов изменяются строго закономерно от одного элемента к другому, если расположить их последовательно, в порядке возрастания атомных

дорода—до самого тяжелого — металла урана. Эта закономерность изменения свойств элементов настолько правильна, что нарушение ее может свидетельствовать только об ошибке в определении атомного веса элемента или о существовании в природе еще не открытых элементов. И то и другое Менделеев сумел блестяще доказать На практике.

Менделеев назвал открытый им закон природы «периодическим законом», а таблицу химических элементов, составленную по правилам этого закона, — «периодической системой (таблицей)». Это было в 1869 году.

А два года спустя, продолжая изучение открытого им закона, Менделеев пришел к исключительно смелому выводу, гениальность которого полностью можно оценить только сейчас.

Периодический закон говорил, что с изменением веса атомов меняются их свойства. Одни атомы чрезвычайно активны, энергично вступают в химические соединения с другими атомами. Атомы других элементов активны гораздо меньше, менее энергично вступают в химические соединения. Атомы третьих элементов неактивны совсем. Очевидно, рассуждал Менделеев, запас энергии атомов неодинаков у разных элементов, так же как неодинаков и их вес. Не связана ли энергия атомов с их весом? Да, ответил он. «Вес естественно приписать особому движению материи, — писал Менделеев, — и нет основания отрицать возможность превращения этого движения при образовании элементарных атомов в химическую энергию или другой вид движения… Если поэтому стал бы образовываться новый элемент или стал бы разлагаться известный элемент, то, может быть, эти явления могут сопровождаться увеличением или уменьшением веса. Таким образом можно было бы до известной степени объяснить различие химической энергии различных

Так впервые в истории науки великий русский ученый заявил, что атомы не вечны, как не вечны вес и энергия атомов. Атомы могут образовываться и разлагаться, а при этом должны изменяться атомный вес и атомная энергия. Менделеев напечатал свою статью в i872 году в немецком химическом журнале. Впоследствии ее перепечатали английские и французские журналы. Работа русского ученого стала настольным руководством ученых всего мира. Однако мало кто из них понимал всю глубину и дальновидность предсказания Менделеева о выделении атомной энергии при разложении атомоп.

Причиной непонимания было то, что в 1872 году никто еще не представлял себе реально, что значит «разложить» атом.

ЕСЛИ БЫ АТОМ ВЫРОС В 10 МИЛЛИАРДОВ РАЗ…

|-10 время шло, наука развивалась,

1 совершенствовалась техника научных исследований. Невозможное вчера становилось возможным сегодня. Привычные, но неверные представления уступали место более правильным, хотя часто и более неожиданным.

Под напором потока новых открытий рухнуло и продержавшееся две тысячи лет представление о неделимости атомов. Несмотря на их невообразимо малые размеры, атомы оказались сложными сооружениями, построенными из еще более мелких частичек.

Если бы какой-нибудь атом увеличился в 10 миллиардов раз, он достиг бы размеров шара с поперечником около одного метра. Булавочная головка при таком увеличении стала бы величиной с Землю! Странно, однако, выглядел бы этот увеличенный «метровый атом». На первый взгляд мы не увидели бы ничего. Нам показалось бы, что перед нами абсолютно пустое пространство. Лишь с помощью сильного увеличительного стекла можно было бы в центре этой пустоты различить едва заметную пылинку поперечником менее 0,1 миллиметра—ядро атома. Еще более сильное увеличение потребовалось бы, чтобы разглядеть на окраине «метрового атома» рой еще более мелких пылинок, диаметром около 0,01 миллиметра каждая, с огромной скоростью носящихся вокруг центрального ядра.

И это все, что есть в атоме. Мы убедились бы воочию, если бы можно было так чудовищно увеличить атом, что все частички, из которых он построен, вместе занимают объем, который во многие тысячи миллиардов раз меньше всего объема атома. Все остальное в атоме — пустота. Даже в солнечной системе на долю Солнца и планет приходится гораздо большая часть общего пространства, занимаемого системой, чем на долю составных частей атома в общем его объеме. Внутри атома больше пустоты, чем внутри солнечной системы.

Интересные сведения о составных частях атома получили бы мы с помощью электрических приборов. Стрелка измерителя зарядов отклонилась бы в сторону положительных зарядов, если бы прибор соединили с атомным ядром. Но она скользнула бы в противоположную, «минусовую» сторону, как только прибор был бы соединен с любой из окраинных частичек.

Измерение величины зарядов показало бы. что отрицательные заряды всех окраинных частичек равны между собою. И не только между собою. Они ничем не отличаются от зарядов тех мельчайших частичек, бесчисленные стаи которых ежесекундно проносятся по проводам электрической сети, образуя то, что мы обычно называем «электрическим током». Эти мельчайшие частички электричества, называемые «электронами», оказывается, входят в состав атомов всех химических элементов. Они есть и в железе, и в свинце, и в кислороде, и в азоте, и в атомах всех других элементов, из которых построены природные тела.

Электрический прибор показал бы нам, что общий заряд всех электронов в атоме по величине в точности равен положительному заряду атомного ядра. Мы сразу же получили бы объяснение важного свойства атомов: любой атом в целом электрически нейтрален, потому что положительный заряд атомного ядра точно уравновешивается отрицательными зарядами вращающихся вокруг него электронов.

ГЛАВНОЕ СВОЙСТВО АТОМОВ

LJ Е менее интересные результаты 11 получили бы мы с помощью весов. Мы обнаружили бы, что вес крошечного атомного ядра почти равен весу всего атома в целом. А все электроны, вращающиеся вокруг атомного ядра, вместе взятые весят в тысячи раз меньше его. Ядро самого легкого атома — водородного, — вокруг которого вращается только один единственный электрон, в 1.840 раз тяжелее его. Ядро же самого тяжелого атома — урана — более чем в четыре с половиной тысячи раз тяжелее всех вращающихся вокруг него электронов. А их атоме урана целых 92!

Конечно, в действительности никто никогда не помещал на чашки весов и не присоединял к электроизмерительным приборам ни целые атомы, ни их составные части. Тем не менее взвешивание этих частичек и измерение их зарядов произведены с очень большой точностью. Сделано это с Общий заряд электронов в атоме любого химического элемента по абсолютной величине равен заряду атомного ядра, но противоположен ему по знаку. В целом атом электрически нейтрален.

помощью гораздо более с зато и гораздо более точных приборов, чем обычные весы.

Те же приборы привели к замечательному открытию, когда измерили положительные заряды атомных ядер всех элементов. Единицей зарядов в науке о строении атомов условились считать величину заряда электрона.

Оказалось, что заряды атомных ядер отличаются ровно на единицу при переходе от одного элемента к другому в порядке расположения их в периодической системе Менделеева. И, что особенно интересно, величина заряда точно равна номеру данного элемента в периодической системе! Поэтому нередко заряд атомного ядра называют «порядковым номером» элемента.

Водород занимает место № 1 в таблице Менделеева — и заряд водородного атома равен единице. Уран занимает место № 92 в таблице Менделеева — и заряд уранового ядра равен 92. Все остальные известные в природе элементы по величине ядерного заряда располагаются в таблице Менделеева между водородом и ура-

Величина положительного заряда атомного ядра — самое важное свойство атома. Эта величина определяет число электронов в атоме: оно равно ядерному заряду, потому что отрицательные электроны должны уравновешивать его, делая атом в целом нейтральным. А от числа электронов в атоме зависят химические свойства всего.

И только после того, было точно установлено, с смысл выражений «разложить, разрушить атом», «разложить или образовать элемент».

Атом не разрушится и новый элемент не возникнет, если от атома оторвать вращающиеся вокруг его И если бы свойства его ограничивались только перечисленными обычными свойствами, то, пожалуй, и сейчас, полвека спустя после его открытия, он был бы известен широким кругам не больше чем такие металлы, как празеодимий, диспрозий, ‘ туллий (каждого из которых, кстати, в земной коре примерно в миллион раз больше элемента № 88!).

Но в том-то все и дело, что элемент № 88, помимо обычных свойств, обладает еще и необычным. Ежесекундно одно из каждых 72 миллиардов атомных ядер его взрывается, выбрасывая из себя осколок со скоростью около 20 тысяч километр в секунду. Такому снаряду, не будь он ничтожно мал, позавидовал бы любой артиллерист: лучшие современные орудия сообщают своим снарядам начальную скорость в 10 тысяч раз меньшую.

Артиллериста не смутило бы то, что ежесекундно «выстреливает» всего только одно из 72 миллйардов атомных ядер. В каждом грамме элемента № 88 содержится 2670 миллиардов миллиардов атомов, и легко подсчитать, что «скорострельность» одного грамма достигает 37 миллиардов в секунду. Словно лучи, ядерные осколки мгновенно по всем направлениям пронизывают окружающее пространство. От латинского слова «радиус» — луч — элемент № 88 получил название радий.

Открытие Марии Склодовской-Кю-ри имело колоссальное значение. Оно воочию доказало, что атомные ядра могут распадаться на составные части. А это значит, что атомные ядра — сложные постройки. АТОМЫ-БЛИЗНЕЦЫ

DTOPOH шаг к разгадке тайны и атомного ядра сделал в 1919 году английский физик Астон.

Он обнаружил, что в природе встречаются химические элементы двух типов. Все атомы элементов первого типа совершенно подобны друг другу. У них одинаковый заряд ядра. У них одинаковый вес. Они сходны между собою, как точнейшие слепки с одной модели.

Но такие элементы в природе немногочисленны. Гораздо больше элементов второго типа, атомы которых не вполне подобны, но похожи друг на друга, как близнецы. Сходство близнецов иногда настолько разительно, что на первый взгляд их не отличить один от другого. И все же при внимательном рассмотрении можКак и у элементов первого типа, главное свойство всех атомов-близнецов — заряд ядра — совершенно одинаково. Все без исключения атомные ядра металла калия, например, имеют по 19 положительных зарядов, металла урана — по 92 и т. д. Но вес ядер атомов одного и того же элемента второго типа может слегка различаться. Среди атомов калия одни имеют атомный вес 39, другие — 40, третьи —41. В природном уране на каждый атом с атомным весом 234 приходится 117 атомов с атомным весом 235 и 16.550 атомов с атомным весом 238.

Калий-39, калий-40 и калий-41 по весу ядер отличаются очень мало, а по заряду ядра не отличаются вовсе. Поэтому свойства их почти совершенно одинаковы — это настоящие близнецы. Химики с помощью своих методов долго не могли отличить их друг от друга. Это стало возможным только после открытия особо точных методов исследования.

Все близнецы занимают в периодической системе элементов Менделеева одно и то же место. Место это определяется только порядковым номером — зарядом ядра, а он одинаков у всех близнецов. Уран-234>уран-235, уран-238 по химическим свойствам различить нельзя. Это близнецы; заряд ядра у них одинаков, поэтому одинаковое число электронов вращается вокруг их ядер и занимают они одно и то же место в таблице Менделеева.

От греческих слов «изос» (равный) и «топос» (место) атомы-близнецы, «занимающие то же место» в таблице Менделеева, получили название изотопов.

Открытие Астона показало, что атомные веса любых атомов очень близки к целым числам, если принять (как это давно уже делают химики) за единицу атомных весов одну шестнадцатую часть веса атома кислорода.

Но вес одной шестнадцатой части атома кислорода почти равен весу атома водорода. Невольно напрашивается мысль: не построены ли ядра всех атомов из ядер атома водорода? Не потому ли атомный вес гелия . 4, что ядро гелйя построено из 4 атомных ядер водорода? Не построены ли ядра атомов-близнецов калия из 39, 40 и 41, а урана —из 234, 235 и 238 водородных ядер?

Эта мысль настолько заманчива, что ядро атома водорода даже назвали протоном (по-гречески «про-тос» — простейший). Хотели подчеркнуть, что водородное ядро — простейшая составная часть ядер всех

К той же мысли привело и новое открытие, подоспевшее как раз к этому времени.

БОМБАРДИРОВКА АТОМНОГО ЯДРА

В 1919 году английский физик Ре-

зерфорд использовал, наконец, «снаряды», вылетающие со скоростью 20 тысяч километров в секунду, при взрыве атомных ядер радия.

Резерфорд обстрелял этими снарядами атомные ядра различных элементов. И обнаружил, что снаряды выбивают из многих ядер — мишеней протоны. Так было с ядрами азота, алюминия, магния, калия, фосфора и многих других эле-

Казалось бы доказано, что протоны— действительно основные кирпичики, из которых сложены ядра всех элементов.

Но дело оказалось не так просто.

Протон (ядро водородного атома) обладает не только весом, приблизительно равным единице, но и одним положительным зарядом. Если бы Он электрически нейтрален.

ядро атома гелия состояло из 4 протонов, вес его действительно был бы 4, но зато и заряд был бы 4; на самом же деле заряд гелиевого ядра 2. То же и с атомами других элементов. Заряд ядра любого атома калия равен 19, а не 39. не 40 и не 41. Все ядра-близнецы урана имеют заряд 92, а не 234, 235 или 238 и т. д.

Атомное учение преодолело это препятствие, сделав еще один шаг вперед.

ЧАСТИЦА БЕЗ ЗАРЯДА D 1930 году обнаружили, что при J J обстреле атомных ядер осколками радиевого ядра из мишени не всегда выбиваются одни только протоны. Иногда снаряд выбивает из атомного ядра иную, неизвестную прежде частицу. Она замечательна тем, что вес ее и размеры почти точно равны весу и размерам протона. Но в отличие от него новая частица не обладает никаким электрическим зарядом. Она электрически нейтральна, за что и получила название нейтрона.

Открытие нейтронов позволило советскому ученому Д. Д. Иваненко создать в 1932 году теорию строения атомного ядра.

Иваненко предположил, что ядра атомов всех элементов построены из двух составных частей — протонов и нейтронов. Число протонов в ядре равно его заряду, а общее число протонов и нейтронов — атомному весу. Ядро гелия, например, состоит из 2 протонов и 2 нейтронов. Каждый протон обладает зарядом 1,— поэтому заряд гелиевого ядра и равен 2. Каждый протон и нейтрон обладают атомным весом 1, — потому атомный вес гелия и равен 4.

Теория Иваненко сразу объяснила тайну изотопов. В ядра атомов-близнецов входит одинаковое число протонов, — поэтому все изотопы имеют одинаковый заряд ядра и, следовательно, занимают одно и то же место в периодической системе Менделеева. Но число нейтронов в ядрах близнецов неодинаково — оттого они и различаются атомными весами. В ядрах любого изотопа урана по 92 протона. Но кроме них в ядре урана-234 находится еще 142 нейтрона, в ядре урана-235 нейтронов 143, а в ядре урана-238 нейтронов 146.

Теория Иваненко вскоре была признана во всем мире. Это был большой успех учения об атомах. Но, в свою очередь, она выдвинула новую загадку.

Почему в природе не встречаются изотопы элементов с любыми атомными весами? Почему, например, в природе только три близнеца урана (уран-234, уран-235 и уран-238), а не тридцать и не триста? Почему, наконец, ядра атомов не состоят из одних только протонов, но в них обязательно присутствуют нейтроны?

СЛИШКОМ ТЯЖЕЛЫЕ ЯДРА

АМОЕ прочное, воздвигнутое по ^ всем правилам строительного искусства сооружение—дом, мост — может обрушиться, если в него попадет авиабомба. Но если сооружение разваливается без всяких посторонних воздействий, само собой, то это означает только одно: оно построено непрочно, отдельные строительные детали в нем скреплены плохо.

Неудивительно, что самые прочные атомные ядра расщепляются от удара снаряда, налетающего со скоростью 20 тысяч километров в секунду. Но если ядро атома радия распадается без всяких внешних воздействий, само собой, то это означает только одно: ядро радиевого атома построено непрочно, отдельные составные части в нем связаны друг с другом плохо, каких-то частей недостает или, наоборот, слишком много.

Способность атомных ядер некоторых элементов, подобно ядрам радия, распадаться без всякого воздействия со стороны, самопроизвольно, было названо радиоактивностью. Собственно говоря, явление радиоактивности французский ученый Анри Беккерель открыл еще в 1896 году, за два года до открытия радия. Он обнаружил это свойство у элемента урана, и как раз в связи с работами Бекке-реля начала свои исследования Мария Склодовская-Кюри. В дальнейшем испытанию на радиоактивность были подвергнуты все элементы. И здесь открылась любопытная картина.

Оказалось, что радиоактивны самые тяжелые элементы периодической системы Менделеева. Еще в ртути, занимающей место № 80, все природные изотопы с атомными весами от 196 до 203 устойчивы. Но уже у элемента № 81—металла таллия — прочны только близнецы таллий-203 и таллий-205; изотопы же с атомными весами 207, 208 и 210 настолько неустойчивы, что даже у самого прочного из них — тал-лия-207 — меньше чем за 5 минут распадается половина всех наличных ядер.

Начиная же с элемента № 84 — полония — вообще все атомные ядра непрочны. Они с большей или меньшей скоростью распадаются, причем образуются атомные ядра иных элементов. Если же и эти ядра неустойчивы, — они распадаются дальше, и так идет до тех пор, пока не образуется, наконец, устойчивый изотоп

Лестница таких превращений иногда очень длинна. Ядро урана-238 проходит целых 14 ступенек, прежде чем превратится в устойчивый изотоп свинца с атомным весом 206. На некоторых ступеньках превращение совершается медленно. Сам уран-238 распадается так медленно, что число присутствующих атомных ядер его уменьшается вдвое лишь за 4,5 миллиарда лет — ежесекундно взрывается только одно ядро из каждых 210 миллионов миллиардов. Зато ядра полония-218, в который переходит уран-238 после седьмого превращения, распадаются так быстро, что число их уменьшается вдвое за 3 минуты 3 секунды — ежесекундно взрывается одно ядро из каждой сотни.

Что же за частицы извергают из себя непрочные атомные ядра при распаде?

Очевидно, — те частицы, которые мешают им быть прочными, которые удерживаются в них плохо. Где тонко, там и рвется, где взаимные связи частиц непрочны, там происходит распад.

Если у дома обрушился потолок, — значит, он-то и был построен плохо. Если из ядра выбрасывается протон, — значит, он-то и удерживается там

Оказалось, что большинству сложных, тяжелых, многозарядных ядер последних элементов периодической системы Менделеева мешают быть прочными несколько протонов и нейтронов. Такие ядра и выбрасывают из себя сразу по 2 протона и по 2 нейтрона; соединенные вместе, эти частицы образуют ядро гелия. Именно ядра гелия и есть те осколки, что со скоростью 20 тысяч километров в секунду вылетают при взрыве радиевого ядра.

Таким образом, изучение радиоактивных элементов, встречающихся в природе, показало, что очень тяжелые атомные ядра не могут быть прочными. Такие ядра, очевидно, слишком громоздки, слишком рыхлы. Они сами собой, без всяких толчков со стороны, распадаются, выбрасывая лишние частицы, которые уменьшают их устойчивость.

(Окончание следует.)

КАК ВЗВЕСИЛИ АТОМ
РЕДПОЛОЖИМ, что у нас есть обыкновенные торговые весы, работающие с точностью до 1 грамма. Возможно ли узнать с их помощью вес ржаного зерна? Казалось бы, нечего и думать об этом. Однако задача легко разрешима: надо взвесить грамм. ржи. Разделив 1 грамм на число зерен в нем, мы найдем вес зерна.

Разделив 1 грамм какого-либо вещества на число атомов в нем, мы узнаем вес 1 атома. Число же атомов в грамме вещества определено с большой точностью разнообразными способами. Все эти способы очень сложны, и рассматривать их здесь не будем.

В грамме водорода приблизительно 603 000 000 000 000 000 000 000 атомов. Их в сто раз больше в нем, чем тонн во всей Земле! Чему же равен тогда вес 1 атома водорода?

Разделив 1 грамм на это число, находим: приблизительно 0, 000 000 000 000 000 000 000 001 660 гр. осмотрите на гирьку в 100 граммов. Атом водорода во столько раз легче такой гирьки, во сколько раз эта гирька легче всей Земли!

ПОБЕДИТЕЛИ ТАЙГИ

С. БОЛДЫРЕВ

D апреле 1944 года я шел неподалеку от «полюса холода» по льду Индигирки — большой реки северо-востока нашей родины. Солнце в чистом небе и снег на льду реки и в тайге сверкали так ослепительно, что по временам приходилось надвигать на глаза очки с дымчатыми стеклами, какие обычно носят альпинисты, взбираясь на ледники кавказских гор. Воздух на севере не загрязнен испарениями и пылью и сравнительно легко пропускает ультрафиолетовые лучи, выбрасываемые в пространство солнцем. Отражаясь от снега, богатый ультрафиолетовыми лучами солнечный свет может временно ослепить человека в этой стране холода.

Я находился всего в двухстах километров от «полюса холода» (места самых низких в мире зимних температур), расположенного в верховьях реки Индигирки, в Оймеконской впадине. Чтобы попасть сюда, например, из Москвы, надо проделать путь длиной около одиннадцати тысяч километров. До ближайшей железной дороги от верховьев Индигирки две с лишним тысячи километров.

Дикие горные хребты ограждают верховья Индигирки, заболоченная тайга покрывает долины и горы. Здесь мало якутских поселков и до недавнего времени не было дорог.

Не так давно в эту страну холода пришли советские строители. Они победили огромные трудности и создали здесь новый промышленный район нашей родины.

ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ЗАГАДКА

ГЛЙМЕКОНСКАЯ впадина в верховьях Индигирки расположена далеко от Арктики и даже от полярного круга. И все-таки в верховьях Индигирки холоднее, чем в Арктике. Как же объяснить эту игру природы?

Исследовать полюс холода оказалось очень трудно. Суровый климат, горные хребты, огромные расстояния — все это оберегало тайну полюса холода. До советской власти районы индигирской и колымской тайги были меньше знакомы ученым, чем даже обращенная к Земле половина Луны. В самом деле, одна из карт Луны, давно уже составленная астрономами, содержала сорок тысяч отдельных объектов. Были даже вычислены высоты лунных гор. А в верховьях Индигирки стояли никем не нанесенные на карту громадные горОдна из первых географических экспедиций под командованием Биллингса и Сарычева проникла в эти места 160 лет назад. Члены экспедиции прошли по верховьям Индигирки и появились на Колыме. Много опасностей подстерегало экспедицию. На сотни километров «е было человеческого жилья. Зимой стояли страшные морозы. Люди с трудом ориентировались среди долин и хребтов, никем не исследованных. Экспедиция так и не раскрыла множества удивительных загадок северной природы. Через 84 года почти столь же плачевны были результаты второй попавшей сюда экспедиции — барона Майделя.

В шестидесятых годах прошлого столетия царское правительство доставило в сибирский город Омск молодого политического ссыльного Ивана Дементьевича Черского. В Сибири 1 Черский увлекся изучением неизведанных мест. Вместе со своей женой, верным другом и помощницей, он проделал исключительно трудный маршрут в районе полюса холода, там, где теперь легли дороги, выросли горные предприятия и поселки. Черский умер на руках у жены, спускаясь в лодке по Колыме. Этот бесконечно преданный науке человек заносил свои наблюдения в дневник до последних часов своей жизни. Смелость, самоотверженность, горячее стремление проникнуть в тайны природы помогли Черскому составить верное представление о географии района.

Впоследствии советский ученый С. В. Обручев более подробно исследовал бассейн Индигирки, продолжив дело, начатое Черским.

И вот тогда-то выяснилась загадка полюса холода. Оказалось, что со всех сторон Оймеконская впадина окружена высокими скалистыми хребтами. С юга Оймекон ограждает плоскогорье более 1500 метров высотой. На западе стоит стена Верхоянского хребта. На северо-востоке огромной, тысячекилометровой подковой протянулась горная цепь, открытая Обручевым, которую он назвал хребтом Черского, в честп отважного исследователя. Горные хребты, ограждающие Оймекон и Верхоянск от проникновения сюда теплого влажного воздуха с юго-запада, создают как бы погреб, в котором температура зимой еще ниже, чем в других районах вообще-то холодной Сибири. Но возникновение полюса холода в районах Верхоянска и Оймекона нельзя объяснить только тем, чтс сама природа укрыла эти места от теплого воздуха.

Европу и Азию обогревают два теплых морских течения — Гольфстрим на западе и Куро-Сиво на востоке. Естественно было бы предположить, что самое холодное место располагается где-то между этими двумя «печками» земного шара. Оно должно быть ближе к менее мощному источнику тепла — Куро-Сиво. Так это и есть в действительности. Полюс холода помещается в Верхоянске и Оймеконе ближе к Куро-Сиво, чем к Гольфстриму.

На полюсе холода зимой температура падает до 70° ниже нуля. Летом же здесь жарко. Объясняется это тем, что исключительно сухой воздух этих районов способствует сильному нагреванию солнцем земной поверхности. О сухости воздуха в этих местах можно судить по тому, что в городе Верхоянске — также месте самых низких температур — выпадает в год почти столь же мало осадков, как и в пустыне Кара-Кумы.

Подробные топографические исследования района полюса холода продолжаются и сейчас. Последние f-оды топографы летают на само^тах над полюсом холода, составляя карты этого района с помощью аэрофотосъемки. Как-то в городе Магадане, расположенном на берегу Охотского моря, я услышал по радио передачу с полюса холода. Топографы рассказывали перед микрофоном своей походной радиостанции о новых открытиях в районе Оймекона. Они обнаружили в горах мощные ледники, до того не нанесенные на карту.

На земном шаре есть еще три точки с низкими температурами: в Северной Америке, в Гренландии и близ географического Южного полюса в Антарктике. Все-таки Оймекон и Верхоянск остаются одними из самых холодных районов на земле.

Вот в какое место несколько лет назад пришли советские строители.

ТАИНСТВЕННАЯ ЗАПИСКА 1 О лет назад на далекую Колыму •I О отправилась первая крупная экспедиция советских геологов под руководством Ю. А. Билибина. В экспедиции участвовали молодые тогда геологи В. А. Цареградский и С. Д. Раковский. Сейчас их знают все близ полюса холода. На груди Цареградского сверкают золотая звезда Героя Социалистического Труда и значок лауреата Сталинской премии. Такой же значок с гордостью носит и Раковский.

Члены экспедиции высадились на малонаселенном и почти совсем неисследованном побережьи Охотского моря. Много времени и сил потратили они на обследование побережья. Геолог Цареградский плавал вдоль берега подчас на утлых суденышках, не раз рискуя жизнью. Он высаживался на суровые скалы и заносил в дневник сведения о всех находках.

С побережья Охотского моря геологи ушли в горы и, рискуя жизнью, на плотах добрались по горной бурной реке к верховьям Колымы.

Много дней провели геологи в горных маршрутах. Однажды Раковский ушел вперед и в одном из распадков обнаружил богатую россыпь металла. Он должен был итти дальше, но хотел предупредить своих товарищей о находке. Проще всего было прибить к дереву записку. Написать надо было так, чтобы никто из случайных людей не узнал о находке. Жизнь геологов, полная опасностей, приучает их к изобретательности. Геологи, которых я встречал на Колыме и Индигирке, показывали мне, например, запаянную жестяную коробочку со спичками. Иногда по нескольку лет носят они с собой эту коробочку. И вот в каком-нибудь тяжелом походе, попав в реку, промокнув до нитки, геолог вынет из кармана свою заветную коробочку и найдет там сухие спички.

Нашел выход и Раковский. На дощечке он быстро написал нужные слова и укрепил «записку» на дереве. Она была написана русскими буквами, а слова были какие-то нерусские. Ключом к разгадке была подпись. Зная, что подпись обозначает фамилию товарища, геологи смогли расшифровать все слова. Подпись была такая: «Йиксвокар». Вы тоже расшифровали бы записку — стоило вам прочесть таинственное слово с конца. Геолог написал свою фамилию наоборот — так же, как и все слова записки.

Скоро геологи обнаружили в холодной северной земле несметные богатства: уголь, цветные металлы, железо, огнеупорные глины, известь и многое другое. В годы Сталинских СТРОИТЕЛИ ВЗЯЛИСЬ ЗА РАБОТУ

LiA суровом Севере становится осо-‘ * бенно понятным, как интересно и важно быть строителем. Конечно, путешествия и исследования геологов и географов увлекательны и тоже очень важны. Но без строителей нельзя завоевать новый край, нельзя взять все его богатства.

Строители города принялись за работу очень далеко от Москвы, на северо-восточной окраине страны. В восемь часов утра, уходя на работу, они слышали по радио, как в Москве кремлевские куранты отбивают полночь. Они встречали солнце на восемь часов раньше москвичей. Около трех тысяч километров отделяло их от ближайшей железной дороги. Многие трудности сразу же встали на их пути.

На Севере не было ни кирпича, ни цемента, ни стекла для первых домов. Все это пришлось везти пароходами. Но пристать пароходам было негде: скалы круто обрывались в море. Строители начали создавать причалы морского порта. С помощью взрывчатки отвоевали у скал ровную площадку. Обломки взорванного камня сбросили в море. Так выросли высокие причалы. На том месте, где прежде стояли крутые утесы, появились здания порта.

Это было только началом борьбы с трудностями. На северо-востоке земля вечно мерзлая. Летом она оттаивает лишь на поверхности, не глубже двух-трех метров.

Строители не знали еще точно, как «поведет себя» мерзлота. Закладывая фундаменты домов, они старались добраться до скалы и уже на камень укладывать фундамент. Осторожность строителей не была излишней. Через несколько лет выяснилось, что мерзлота убегает из города. Там, где раньше была мерзлота, земля оттаивает, становится непрочной. Да это и понятно. Фундаменты домов глубоко вошли в землю, тепло от домов стало проникать в мерзлоту. Под землею строители проложили трубы парового и водяного отопления от центральных котельных к домам. И это тоже изменило температуру почвы.

Сейчас советские инженеры научились строить и на мерзлоте, закладывая теплоизолирующие фундаменты и особые сваи.

Во время войны нельзя уже было везти в далекий город огромное количество кирпича, цемента, стекла, необходимых для строек. Но город все-таки продолжал строиться. Новые дома складывались не из красного кирпича, их стены были серого цвета. Строители нашли на Севере почти все строительные материалы. Из шлака, которого валялось много около электростанций, и местной извести строители научились делать прочные шлакоцементные блоки. Их не нужно было обжигать в печах, как кирпичи. Смесь из шлака и извести прочно «схватывалась», получались отличные «кирпичи» большого размера.

Так на берегу Охотского моря вырос красивый современный город с четырехэтажными зданиями и широкими улицами, заводами и мастерскими. На проспекте Сталина был воздвигнут Дом культуры имени Горького, украшенный колоннами и скульптурами. Здесь разместились драматический театр, библиотека, читальня. В центре города в лиственничной роще строители разбили городской парк культуры и отдыха со стадионом, тенисными кортами и волейбольными площадками. Скульптуры спортсменов украсили дорожки парка.

Светлые цехи большого авторемонтного завода появились там, где недавно стояла тайга. Механизированный хлебозавод заменил несколько старых пекарен.

В местном издательстве начали печатать все новинки художественной литературы. В Магадане стала выходить большая ежедневная газета «Советская Колыма». Жизнь в этом новом, далеком от Москвы городе забила ключом.

В горах неподалеку от города были отысканы залежи кварца. Белый твердый камень мололи, и из кварцевого песка на магаданском стеклозаводе начали варить свое, колымское стекло. В магазинах Магадана появилась посуда местного изготовления. В окна домов стали вставлять изготовленные на Севере стекла.

Когда в расплавленную стекольную массу добавляли немного золота, стекло получалось яркокрасного, рубинового цвета. Прибавляя другие вещества, получали зеленые и желтые стекла. Эти сорта продукции самого северо-восточного стеклозавода страны шли для семафоров таежной узкоколейной железной дороги,, которая вскоре соединила стройки города с лесозаготовительными участками в тайге.

Строители воздвигали дома так, чтобы их глухие стены были обращены к северу. Балконы делали на южной стороне домов. В таком городе, как Магадан, это очень важно.

Зимой в Магадане ветры дуют почти все время с севера, с гор в море. В горах Колымы зимой обычно устанавливается более высокое атмосферное давление, чем у берега моря. Разность давлений создают ветры, дующие с гор.

Однажды в апреле во время ветра я едва сумел выйти ночью из дверей магаданской типографии, обращенных к северу. Ветер гнал меня по улицам с такой силой, что приходилось бежать в присядку, чтобы не упасть. Железные крыши грохотали на всех домах, часть железа отрывало и уносило ветром. И я знал, что в эту сумасшедшую ночь на одном из магаданских заводов должны были грузить на автомашину отремонтированный паровоз узкоколейной железной дороги и отправлять его в тайгу.

На следующее утро я отправился к заводу. Пришлось итти в снежной траншее. Ее проделали мощные снегоочистители в гигантских пятиметровых сугробах, покрывших дорогу во время пурги. Навстречу мне медленно полз тяжеловоз «Ярославец» с паровозом. Оказывается, ночью, во время пурги, машина с грузом повалилась в снег на крутом подъеме. Люди подняли ее, и вот теперь она упрямо шла в тайгу, на новые стройки. Магадан помогал строителям, работавшим уже далеко в горах.

ДОРОГА — вот что приносит новую жизнь диким таежным уголкам. Построить дорогу к району полюса холода было очень трудно. На сотни километров между Колымой. откуда шли строители, и Индигиркой простирались болота и скалы. И все-таки дорога в несколько сот километров легла здесь через шесть месяцев после начала работ.

Строители ушли в тайгу зимой на тракторах. Тяжелые треугольники из бревен, прицепленные к тракторам, срезали болотные кочки. Сзади ехали… дома дорожников. Настоящие здания с окнами и печами, с мебелью внутри были построены на больших санях, прицепленных к тракторам.

На болотистых участках на многие десятки километров укладывали бревна, как шпалы, но без промежутков — одно к одному. Летом бревна засыпали землей и галькой, настилая высокое полотно дороги. Там, где, не успевали насыпать земли, прибивали к бревнам-шпалам уложенные вдоль дороги бревна-рельсы. Мне пришлось ехать на автомашине по таким деревянным рельсам. Машина шла быстро и почти без толчков.

Но успех дела на этот раз во многом решили не лесорубы, не землекопы и не строители, а горняки. Большой участок дороги пришлось вырубать в скалах, отвесно спускавшихся к реке. Без горняков обойтись здесь было никак нельзя.

Горняки привыкли иметь дело с гранитом, известняком, песчаником и многими другими породами. Голыми руками их не возьмешь. Горняк вооружен отбойным молотком. Сжатый воздух, подаваемый шлангом в такой молоток, заставляет стальной бур сильно и часто ударять в породу. В ней пробуривается отверстие, куда уже можно заложить взрывчатку.

Искусный бурщик по звуку ударов бура в породу узнает, тверда она или мягка. Если порода тверда, — сколько ни налегай на молоток, делу не поможешь. Надо работать без излишнего напряжения. А в мягкой породе молоток можно подавать вперед быстрее. Вот так и взялись за дело горняки на скалистом участке дороги. Они забирались по приставным лестницам на скалы, словно солдаты, штурмующие крепость. Прислушиваясь к ударам буров, они поняли, что перед ними очень твердая порода.

Вовсе незачем было обуривать сплошь все скалы, надо было только проделать штольни в рост человека в глубь скалы. В штольни прямо в мешках втаскивали большие заряды взрывчатки, наглухо забивали штольни с зарядами кусками породы и запаливали бикфордовы шнуры. От взрыва таких зарядов рушились целые башни, созданные природой на

Во время строительства дороги я сел в кабину водителя машины, которая должна была опередить дорожников и пробиться к Индигирке по льду рек. Я ехал мимо скал, которые штурмовали люди. Весь лед реки был засыпан огромными красноватыми глыбами взорванной породы. А в скалах уже наметилась «полочка», по которой пройдет дорога.

На болотистые участки подвозили из тайги бревна. Летом их должны были уложить на болотные кочки и засыпать землей и щебнем.

Летом 1944 года дорогу подвели к берегу Индигирки. Там, где теперь легла дорога, 56 лет назад с огромным трудом пробирался по тайге Черский, занося в блокнот сведения об открытых им хребтах и реках.
В тайге на берегу Индигирки стал строиться промышленный поселок Усть-Нера.

ИНДИГИРСКАЯ и колымская тайга раскинулась на необозримых просторах. Когда осенью летишь на самолете над тайгой, куда ни посмотри,—горы и долины покрыты золотыми лиственницами. К зиме их хвоя желтеет и опадает. И тогда убеждаешься, что в этих местах нет ни одного зеленого дерева — сосны или ели.

Лиственница на севере — основной строительный материал. Строители Севера знают, как прочна ее древесина, подчас не уступающая по крепости дубу. И на воздухе и в воде это дерево хорошо противостоит гниению. Из лиственницы строят и дома, и подводные сооружения, и суда.

Это северное дерево прекрасно переносит страшные зимние холода и, говорят, чувствует себя на юге хуже, чем на севере.

Лиственницы сравнительно легко открывают путь человеку через тайгу. Тракторы с особыми приспособлениями быстро выворачивают скорей даже высокие деревья. Вечная мерзлота не дает корням проникать глубоко.

И все-таки строителям стоит немалых трудов проложить первый путь в лиственничных лесах. Деревья подчас растут очень близко друг от друга. В тайге лежат болота. Вечная мерзлота перегораживает путь тракторам «могильниками» — мерзлотными буграми, которые можно снести только взрывчаткой.

Среди такой лиственничной северной тайги был построен новый поселок Усть-Нера на берегу Индигирки. Со всех сторон его окружали вершины до 2 тысяч метров высотой. Гребни хребтов покрыты были гранитными надолбами. Солнце, ветер, мороз и вода разрушили более мягкие породы, обнажив твердые гранитные «башни», «перья», «столбы». Издали они кажутся маленькими. Но когда мы однажды взобрались на зубчатый хребет Нельканской горной цепи, стоящий прямо против поселка, мы убедились, что надолбы достигают высоты четырехэтажного дома, а иногда и еще выше. На скалах здесь можно встретить диких горных баранов, а в глубоких узких долинах в лиственничных лесах бродят медведи.
С этого дикого хребта видна была внизу новая дорога. Она прорезала заросли лиственниц светлой полоской, поднималась на перевал и скрывалась в горах. Клубы пыли указывали на то, что по дороге через тайгу непрерывно идут автомашины.

Необычна и трудна была работа водителей на новой дороге. В одном месте дорога проходила по высокому обрыву. Здесь оказались «плывуны» — грунт с кусочками льда. Летом лед таял, дорога была все время мокрой и скользкой, грунт расплывался, сползал с обрыва. Пока дорожники боролись с плывунами, водителям приходилось надевать на колеса цепи, затрудняющие скольжение, прижимать машину к самой стене обрыва. На скалистых участках со склонов гор дорогу заваливало каменистыми осыпями. Водители вылезали из машин и лопатами разгребали обвалы.

Но вскоре дорогу привели в порядок, и тогда к Усть-Нере медленно поползли тяжелые автопоезда. Каждый автопоезд вез груз в 40 тонн. Один такой поезд заменял сразу семь автомашин.

Автопоезда пошли к Индигирке прошлой зимой. Трудные участки пути тяжеловозы объезжали по льду рек. Для того чтобы лед выдержал такую нагрузку, пришлось его искусственно утолщать, поливая водой и закидывая мокрым снегом.

Строители не ограничились созданием нового поселка. Вскоре они перебрались на другой берег Индигирки и ушли на югозапад в тайгу, еще ближе к полюсу холода — строить горное предприятие там, где геоавтотранспортники пошли вслед за строителями.

Прежде всего нужно было перебраться через Индигирку с тракторами и тяжело груженными автомашинами. Стояла поздняя осень. Паром уже примерз к берегу. Но быстрая вода реки полностью не замерзла. Тогда люди построили необыкновенный мост. На молодой лед, а кое-где и воду стали укладывать срубленные деревья прямо с ветками. За ночь вода между уложенными в реку деревьями замерзла. Но «мост» был еще непрочен. Его забросали мокрым снегом, полили водой. Несколько раз лед искусственно наращивали, пока не довели толщину «моста» до метра. По обеим сторонам дерево-ледяного «моста» журчала вода, а по «мосту» шли автомашины.

Дальше в тайгу водители повели уже не автомашины, а бульдозеры. Представьте себе стосильный трактор, на котором впереди укреплен тяжелый стальной нож, шириной в три метра. Тракторист разгоняет машину и направляет нож на дерево. От удара макушка дерева обламывается, а ствол, вывороченный с корнем, падает вперед. Бульдозер устремляется дальше. В тайге стоит треск ломаемых деревьев, рев мотора.

Человек на бульдозере чувствует себя великаном огромной силы. От одного движения его руки, включающей рычаг скорости, перед ним валится вековое дерево. А позади остается широкая просека. И по этой просеке тракторы буксируют сани с грузами для таежной стройки…

УГОЛЬ И ЖЕЛЕЗО

ПРОИДЯ полюс холода, Черский пересек водораздел между Индигиркой и Колымой и вышел к реке Колыме в среднем ее течении, неподалеку от Полярного круга. Отсюда он стал спускаться по Колыме на лодке к северу.

И вот там, где Черский вступил на берег Колымы, сейчас сверкают по вечерам электрические огни нового промышленного поселка — Зырянка. Как и прежде, сюда еще нет дорог. Поселок стоит среди болотистой летом т’айги, окружающей его со всех сторон на сотни километров. В этом недоступном районе, куда можно попасть только самолетом или по реке, стоят двухэтажные дома с паровым отоплением, возвышаются трубы электростанции, на улицах проложены деревянные тротуары.

Что же заставило советских людей забраться в этот глухой уголок и построить здесь такой культурный поселок? Что позволило в тайге, куда так трудно завезти жидкое топливо, зажечь электрические огни? Причиной всего этого был каменный уголь, открытый в тайге геологами.

Запасы каменного угля в холодной земле Севера еще далеко не изучены, но и те, что уже открыты, огромны.

Неподалеку от Зырянки работает один из четырех угольных районов, освоенных близ полюса холода. Уголь здесь добывают в шахтах и в открытом карьере. Горняки вскрыли наклонно уходящий в землю угольный палст толщиной около десяти метров.

Совсем недавно неподалеку от Зырянки геологи подняли в русле таежной речушки странные тяжелые камни. Это оказалась железная руда. Геологи отправились вверх по течению реки и нашли то место, где в реку обвалились куски руды. Вскоре они открыли ее богатейшие залежи. Близ полюса холода находили многие ценные металлы, но железо в таком количестве открыли впгрвые. Несметные запасы угля и богатые залежи железа — прекрасная база для будущего металлургического комбината на дальнем Севере. А железо —это значит рельсы, станки, машины, паровозы.

ВЛАДИМИРСКИЕ ТЯЖЕЛОВОЗЫ

D 1945 году советские ученые совместно с колхозниками-опытниками Костромской области вывели новую породу крупного рогатого скота. Животноводы всего мира были поражены, узнав, что корова новой костромской породы Послушница дает в год больше 16 тысяч литров молока! Ежедневно доярка нацеживает от Послушницы по 5 ведер молока! Таких удоев не давала еще ни одна корова

Молоко коров новой породы содержит до 4 процентов жира. Из однодневного удоя Послушницы можно получить больше 2 килограммов масла!

Средний удой костромских коров 8—10 тысяч литров в год против _ ^^ 1,5 тысячи лит-

ров, которые в среднем дают в I коровы многих старых пород. 15 костромских коров могут заменить стадо в 100 голов!

Всего несколько месяцев назад советские ученые вписали еще одну славную страницу в историю животноводства. Группа зоотехников, коневодов и колхозников-опытников Владимирской области вывела в колхозных фермах новую породу лошадей — владимирских тяжеловозов.

Таких лошадей коневоды еще не было. Лучшие жеребцы новой породы поражают своей силой. Жеребец Гранит поднял 10,5 тонны груза. Потребовалось бы 7 полуторатонных автомобилей, чтобы увезти такой груз.

Когда Гранита остановили и выслушали, он не проявлял никаких признаков усталости: сердце билось нормально, дыхание не участилось, он даже не вспотел.

Жеребец Баркет поднял груз в 9 тонн.

Жеребец Шарон прошел с грузом в 4 тонны 10 километров за полтора

Владимирские тяжеловозы очень красиво сложены — высокие, стройные, рыжей масти, в белых чулках, со звездой на лбу. Шаг их не только красив, но и небывало длинен—до 2 метров. Когда владимирский тяжеловоз идет размеренным шагом, человек, чтобы не отстать, должен все время бежать.

В отличие от зарубежных тяжеловозов, владимирские очень сухи; у них нет рыхлости, дряблости мускулатуры. Мускулы их тверды, как сталь.

Почти все существующие до сих пор породы тяжеловозных лошадей имеют много крупных недостатков. У

ки, что они не могут пастись: они не достают мордой до травы. Таких лошадей нужно постоянно кормить из кормушек. У зарубежных тяжеловозов очень часто подгнивают копыта. Кроме того, они отличаются малой выносливостью..

Владимирские тяжеловозы лишены этих недостатков. Они совершенно не болеют загниванием копыт, а выносливость их поистине поразительна. Лошадь новой породы может везти 2—3 тонны груза по обычной проселочной дороге без остановок 20—25 километров. Колхозники без особого труда вспахивают на одной лошади новой породы гектар земли за день, причем одна лошадь тащит двухкоиный плуг.

Лошади владимирской породы отлично зарекомендовали себя на фронтах Отечественной войны в артиллерии. Они выносливы, послушны и чрезвычайно смирны.

Выведение замечательной породы отечественных тяжеловозов потребовало много времени и труда от зоотехников, ученых и колхозников.

Владимирские тяжеловозы получены от скрещивания русской беспородной лошади с тяжеловозами разных пород с одной стороны, рысаками — с другой.

От русской беспородной лошади владимирские тяжеловозы унаследовали выносливость, неприхотливость к корму и уходу; от рысаков — резвость хода и стройность сложения; от тяжеловозов — неимоверную силу.

Владимирские тяжеловозы быстро распространяются по соседним областям. Колхозники по достоинству оценили рабочие качества этих лошадей.

РАДИОСИГНАЛЫ ИЗ КОСМОСА

— Радиопомехи, — говорим мы в таких случаях.

В нашей атмосфере часто происходят электрические разряды. Всем известная молния — одно из следствий таких разрядов. Наряду с молниями при электрических разрядах в атмосфере возникают электромагнитные волны различных длин, которые и улавливаются приемниками, к величайшему огорчению радиослушателей. Иногда шорох и треск в приемнике бывают настолько громкими, что заглушают даже передачу, которую хотелось бы послушать. Так бывает, когда где-то на Земле разбушевалась

Однако не так давно новые радиоприемники высшей чувствительности уловили какие-то непонятные сигналы, приходящие неизвестно откуда.

Неизвестные сигналы кратковременны и имеют беспорядочный, хаотический характер. Они создают в телефонах радиоприемных аппаратов шум, похожий на атмосферные помехи, но они не имеют с ними ничего общего. Специальными наблюдениями совершенно точно установлено, что эти сигналы возникают не в результате электрических разрядов в атмосфере нашей Земли.

Странные радиосигналы поступают на волнах с длиной от одного до десяти метров. Длина этих волн такая же, как у ультракоротких волн, применяемых в радиолокации. Но, как точно установлено, их не посылает в эфир ни одна из радиостанций и ни одна из радиолокационных установок земного шара.

Откуда же, в таком случае, доносятся непонятные радиосигналы?

Единственно возможный ответ на этот вопрос поставил ученых в затруднение. Если таинственные радиосигналы не возникают на Земле, остается ведь только заключить, что они доносятся к нам из глубины мирового пространства—из космоса.

По всем направлениям от нас раскинулась бесконечная вселенная. Еще первобытный человек наблюдал с любопытством звездное небо, живописная картина которого будила думы и фантазии об окружающем мире. Прошли тысячи лет, человечество постепенно расшифровало многие тайны природы. Дошла очередь и до тайн отдаленных от нас миров.

Были изучены состав и свойства «космической пыли». Так называют мелкие небесные (космические) тела, скопления которых носятся в некоторых местах вселенной. В виде метеоритов они иногда случайно залетают к нам на Землю. Химическое исследование метеоритов показало, что все космические тела построены из тех же химических элементов, из которых состоит и наша Земля. В метеоритах нашли железо, никель, кремний и другие известные элементы.

Вплоть до начала XX века, помимо метеоритов, был известен еще только один сигнал, приходящий к нам из бесконечной вселенной, по которому разгадывались ее тайны. Это — звездный свет. Чтобы расшифровать этот сигнал, науке пришлось тщательно изучить свойства света— его скорость, законы излучения света накаленными телами, зависимость излучения от температуры и химического свойства накаленного тела и другие. Но когда это было достигнуто, по свету, излучаемому звездами, установили расстояния до них, скорости их движения, размер, состав, температуру и другие свойства.

По современным взглядам, звезды — огромные накаленные шарообразные тела, излучающие свет. Непрерывные процессы, которые происходят в глубинах звезд и сопровождаются выделением колоссальных количеств энергии, поддерживают их в накаленном состоянии.

Мы знаем, что все вещества состоят из атомов — непостижимо малых частиц, которые, несмотря на это, имеют довольно сложное устройство. В недрах звезд происходят перестройка атомов, изменение их внутреннего строения, превращение атомов одного вида в атомы других видов. При этом выделяется в огромном количестве внутриатомная энергия, которая и накаливает изнутри звезду.

Как все раскаленные тела, звезды излучают в окружающее пространство электромагнитные волны самых различных длин: от очень коротких до очень длинных. Чем выше температура накаленного тела, тем больше в его излучении доля коротких волн. Поверхность большинства звезд имеет температуру, близкую к температуре солнечной поверхности, — около 6000 градусов. При такой температуре наиболее сильно излучаются электромагнитные волны, длиной около полумикрона (микрон —одна тысячная доля миллиметра).

Человеческий глаз является своеобразным приемником электромагнитных волн. Словно антенна, настроенная на определенную длину волны, глаз ощущает волны длиною только от 0,4 до 0,76 микрона. Именно эти волны и воспринимаются нами как видимый свет. Остальные электромагнитные волны, приходящие к нам от звезд, принимаются «и изучаются с помощью специальных приборов.

В десятых годах нашего столетия было обнаружено и другое излучение, приходящее на Землю из космического пространства, — так называемые «космические лучи». Изучение их значительно расширило наши знания о вселенной и происходящих в ней процессах.

Космические лучи состоят из очень быстро мчащихся частичек и электромагнитных волн. Эти волны в миллиарды раз короче световых. Частички же, входящие в состав космических лучей, подобны тем частицам, из которых устроены атомы. Некоторые из них заряжены положительным или отрицательным электричеством, другие не обладают электрическим зарядом.

Космические лучи имеют интереснейшие свойства. Они способны проникать не только через земную атмосферу, но и через километровую толщину земной коры. Их обнаруживали под землей в глубоких шахтах.

Происхождение и место зарождения космических лучей пока не установлены. Но уже ясно, что это сигналы о каких-то исключительно бурных процессах, разыгрывающихся где-то в глубинах вселенной. И если изучение видимого света доставило нам много сведений об окружающем нас звездном мире, то не менее интересные и важные сведения о строении вселенной сулит принести разгадка тайны космических лучей. И вот теперь наши радиоприемники уловили новые сигналы, приходящие из космоса. Вычисления показали, что сила действия космических радиоволн в огромное число раз превышает мощность таких же по длине волн, излучаемых звездами. Отсюда следует, что космические радиоволны имеют особое происхождение, отличное от происхождения обычного звездного света.

Пока установлено только, что новые космические сигналы проявляются с наибольшей силой в периоды, когда на Солнце наблюдается особенно много пятен. Солнечные пятна представляют собой места в его накаленной атмосфере, где образуются огромные вихри. Эти места кажутся нам темными только по сравнению с окружающими их участками ослепительно белого цвета. Появление пятен на Солнце сопровождается магнитными бурями на Земле, нарушениями радиосвязи и появлением в верхних, разреженных слоях земной атмосферы полярных сияний. Повидимому, и часть космических радиоволн зарождается на Солнце при образовании вихрей — пятен. Однако, как это происходит, пока еще не ясно.

Но не только Солнце излучает космические радиоволны. Эти волны приходят на Землю и из других частей космического пространства. Больше всего их приходит из области Млечного пути, опоясывающего небо огромной светлой полосой. Млечный путь — грандиозное скопление очень удаленных от нас звезд, подобных Солнцу. Повидимому, и на этих звездах появляются пятна, похожие на солнечные; при образовании их и излучаются таинственные радиоволны.

Некоторые ученые предполагают, что космические радиоволны могут вызываться и другими физическими процессами, происходящими не только в звездах, но и в межзвездном пространстве. Здесь в разреженном космическом газе происходит колебание отрицательных зарядов, которые также могут способствовать зарождению радиоволн.

Во всяком случае, сейчас нет никаких оснований предполагать, что эти неземные радиоволны посылаются к нам какими-то разумными существами из неведомого уголка бесконечной вселенной.

В настоящее время космические радиоволны тщательно изучаются. Наряду со звездным световым излучением, метеоритами и космическими лучами — это четвертый первоисточник наших знаний о космосе.

Изучив его так же обстоятельно и глубоко, как уже исследованы метеориты и звездный свет, человечество получит новые сведения о строении окружающей нас вселенной и еще полнее овладеет тайнами природы.

По материалам журнала «Знание сила» 1947 год

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: