Читать книгу "Мир, созданный химиками. От философского камня до графена - Петр Образцов"

Успех китайских генетиков позволяет сделать некоторые предсказания по поводу «изготовления» новых видов животных. Например, рыбий жир содержит не только полезные омега-3-кислоты, но и богат витамином D (а также А). Напрашивается введение в ДНК свинки гена, вызывающего выработку этих витаминов. Другое направление исследований — выведение генетическим методом свиней, которые «жуют жвачку» и соответственно могли бы употребляться в пищу иудеями и мусульманами. Разведение «чистых» свиней в мусульманских странах с общим населением более 1 миллиарда человек спасло бы человечество от грядущего продовольственного кризиса.

До окончательного торжества селекции и генной модификации Иосиф Абрамович Рапопорт не дожил. Он погиб под колесами сбившего его грузовика. Работы по химическому мутагенезу тем не менее продолжаются, у этого метода остаются еще некоторые преимущества перед генной модификацией. И разумеется, огромные средства тратятся на изучение радиоактивности, открытой Беккерелем и впервые подробно изученной семейством Кюри. И конечно, самым главным событием в ее истории было обнаружение деления урана, наиболее наглядно продемонстрированное при бомбардировке Хиросимы и Нагасаки атомными бомбами.

«Малыш» и «Толстяк» летят на Японию

Первая атомная бомба, взорванная в испытательных целях 16 июля 1945 года в пустынной местности американского штата Нью-Мексико, была изготовлена с использованием плутониевого заряда. Элемент плутоний (изотоп плутоний-238) был впервые искусственно получен еще в 1941 году, но в атомной бомбе используется другой изотоп — плутоний-239. Испытания этой первой бомбы, называвшейся тогда просто Gadget, «Устройство» (английское слово «гаджет» со значением «приспособление» ныне вошло в русский язык), с точки зрения разработчиков прошло вполне удачно. Однако некоторые присутствовавшие при испытаниях американские военные выражали недоумение по поводу огромных затрат на создание бомбы и не слишком эффектного взрыва — и действительно, последствия взрыва в пустыне не были столь наглядны, как последующие результаты применения атомного оружия в Хиросиме и Нагасаки.

Несмотря на успех испытания плутониевой бомбы, на японский город Хиросима была сброшена бомба «Малыш» с зарядом не из плутония, а из изотопа урана-235. Еще до бомбардировки американские физики знали о сравнительно малой эффективности этой бомбы, связанной с расщеплением всего лишь пары процентов заряда. Однако и этого количества (речь идет о нескольких килограммах смеси изотопов урана) вполне хватило для полного уничтожения города и большинства его обитателей. Нельзя не признать, что выбор уранового заряда взамен плутониевого был обусловлен еще и чисто научным интересом разработчиков первых атомных бомб, фактически бомбардировка Хиросимы стала вторым испытанием этого оружия после взрыва в Нью-Мексико.

«Успех» плутониевой бомбы был закреплен при бомбардировке города Нагасаки. Из-за специфики географического расположения города и характера застройки, а также вследствие меньшей мощности, чем у урановой бомбы, здесь было гораздо меньше жертв и разрушений, чем в Хиросиме, однако плутониевая бомба «Толстяк» полностью подтвердила свою «работоспособность». (В настоящее время атомные бомбы изготавливают именно из так называемого оружейного плутония. С ним гораздо удобнее работать, ведь при использовании урана приходится разделять изотопы в природном уране и выделять уран-235, а это сложная и дорогостоящая операция).

В качестве целей американские военные и правительство для начала определили города Киото, Хиросиму, Иокогаму и городок Кокура, пригород Китакюсю. Впоследствии Киото и Иокогама были заменены на Ниигату и Нагасаки, причем Киото потребовал исключить из списка министр обороны США, который полюбил этот город после пребывания там во время своего медового месяца. Иокогаму решили не трогать из-за близости к Токио и возможности уничтожения императора Японии, которому предстояло еще подписать указ о капитуляции.

С самого начала была отвергнута идея бомбардировки отдельно стоящих промышленных объектов Японии, так как ядерное бомбометание представляло собой не просто часть военных действий, а было призвано продемонстрировать населению Японии фантастические возможности нового оружия, оказать психологическое давление и принудить правительство страны к капитуляции. Хиросима оказалась весьма подходящей для этого целью — на 90 % город состоял из деревянных одноэтажных построек, имел довольно большую площадь и был окружен холмами, которые могли бы усилить поражающее действие ударной волны. Слово «Хиросима» означает «широкий остров», лежащий вблизи невысокой горной гряды, причем скорее даже не остров, а просто ограниченная чем-то территория. Аналогом в данном случае может служить Лосиный остров в Москве, вовсе не окруженный водой. (Кстати, слово «Фукусима», название места, где в 2011 году произошла страшная авария на атомной станции, означает «счастливый остров».) Население Хиросимы в тот момент достигало 250 тысяч человек, среди которых были и американские военнопленные; лагеря для военнопленных располагались и в других городах Японии — заключенных использовали в качестве дармовой рабочей силы.

Справедливости ради отметим, что за десять дней до бомбардировки Хиросимы американцы передали по радио и сбросили с самолетов в виде листовок текст Потсдамской декларации, в которой были сформулированы условия капитуляции Японии и сделан достаточно «толстый» намек на обладание союзниками невиданным по мощности оружием. Хотя про конкретно атомное оружие там и не говорилось, оно все еще было секретным. Японское правительство отвергло декларацию.

Надо добавить, что подвергнутые бомбардировке города Хиросима и Нагасаки находятся вдали от густонаселенного центра Японии, атака на который привела бы к гораздо большему числу жертв среди мирного населения.

Разумеется, помимо ударной волны, светового и ионизирующего излучения при взрыве бомбы происходит еще и радиоактивное заражение местности, однако в случае сброшенных на Хиросиму и Нагасаки бомб действие этого фактора было не слишком велико, поскольку массы ядерных зарядов в обоих случаях исчислялись килограммами. Конечно, в момент взрыва и годы спустя тысячи японцев умерли от лучевой болезни, однако после взрыва 4-го реактора Чернобыльской АЭС значительно большая площадь подверглась радиоактивному заражению и значительно большее количество людей заболели. Это объясняется тем, что при взрыве реактора в атмосферу были выброшены не килограммы радиоактивных веществ, а тонны ядерного топлива, зато практически отсутствовало поражение ударной волной и световым излучением, поскольку при аварии произошел не ядерный, а тепловой взрыв, то есть не было расщепления ядер. Авария на Чернобыльской АЭС была не первой в ряду таких происшествий с атомными электростанциями, но самой крупной и серьезной. При всех сложностях, связанных с использованием атомной энергии, мы без нее не обойдемся. И именно АЭС представляют собой наиболее важное практическое применение явления радиоактивности, открытой Анри Беккерелем. А вовсе не атомная или водородная бомба.

Едоки радиации

Сегодня, казалось бы, всем совершенно очевидна вредоносность радиоактивного излучения, но удивительное дело — некоторые живые организмы буквально «питаются» радиацией. Например, в почве вблизи объекта «Укрытие» (бетонного саркофага над 4-м реакторным блоком ЧАЭС) и даже в самом этом объекте расплодились микроскопические грибы. Надо отметить, что исторически лишь недавно грибы были выделены из царства растений — они образуют «третье царство» природы, после растений и животных. С растениями их сближает привязанность к месту произрастания и рост в течение всей жизни, а с животными — отсутствие фотосинтеза и питание уже готовым органическим материалом. Грибы неприхотливы, растут где угодно, в самых, казалось бы, не приспособленных для жизни условиях. Cladosporium sphaerospermum, Cryptococcus neoformans и Wangiella dermatitidis, живущие на ЧАЭС, с успехом используют для своего роста бета-распад радиоактивного цезия-137.