Исчезающая ложка, или Удивительные истории из жизни периодической таблицы Менделеева - Сэм Кин

Увы, при всех технологических прорывах в ходе технологической революции из-за некоторых элементов продолжали вспыхивать войны – и не когда-то давно, а в последние десять лет. Примечательно, что два металла, о которых пойдет речь, названы в честь персонажей древнегреческой мифологии, на долю которых выпали ужасные страдания. Ниоба навлекла на себя гнев богов, хвастаясь своими семью прекрасными дочерями и семью мужественными сыновьями. Боги-олимпийцы, которых ничего не стоило уязвить, вскоре перебили ее детей, наказав мать за дерзость. Тантал, отец Ниобы, убил собственного сына и приказал подать его мясо на царском пиру. В наказание боги обрекли Тантала вечно стоять по горло в реке, а прямо над головой у него висела ветвь со спелыми яблоками. Но стоило ему попытаться попробовать плод или глотнуть воды, как ветвь ускользала от рук, а вода отступала. Итак, мифологические Тантал и Ниоба страдали от недосягаемости благ и от невосполнимых потерь. Но каждый десятый житель Экваториальной Африки погиб именно из-за того, что здесь в избытке встречаются названные в их честь элементы. Вполне вероятно, что какое-то количество тантала и ниобия сейчас лежит у вас в кармане. Как и их соседи по периодической системе, оба металла отличаются высокой плотностью, устойчивостью к высоким температурам, не подвержены коррозии и хорошо держат электрический заряд. В середине 1990-х годов производители сотовых телефонов резко взвинтили спрос на эти металлы (особенно на тантал) и стали требовать его у крупнейшего поставщика – центральноафриканского государства. Сегодня эта страна называется Демократическая Республика Конго, а в описываемые годы именовалась Заир. Демократическая Республика Конго находится в Экваториальной Африке западнее Руанды. Возможно, читатели помнят геноцид в Руанде в середине 1990-х годов[50]. Но вряд ли широко известен тот факт, что в 1996 году свергнутое руандийское правительство, состоявшее из этнических хуту, бежало в Конго. Тогда казалось, что конфликт просто расширился к западу, но теперь понятно, что это был скрытый пожар, повлекший за собой целое десятилетие масштабных расовых войн. В конце концов девять стран и двести племен, каждое из которых имело старинные союзы и наболевшие претензии, вступили в тотальную войну в густых джунглях.

Тем не менее если бы в войну были втянуты лишь крупные армии, то конголезский конфликт, вероятно, вскоре угас бы. Ведь эта территория крупнее Аляски, а леса там гуще, чем в Бразилии. При этом попасть в Конго гораздо труднее, чем на Аляску или в Бразилию, и поэтому там очень сложно вести затяжную войну. Кроме того, бедные крестьяне не могут позволить себе сняться с обжитых мест и пойти воевать, если на кону не стоят деньги. И вот в конфликте появился фактор тантала, ниобия и сотовых телефонов. Нет, я не порицаю высокие технологии как таковые. Действительно, войны начинаются не из-за сотовых телефонов, а из-за ненависти и затаенной вражды. Но не менее очевидно, что бесконечное побоище подпитывалось денежными потоками. Из Конго на рынок поступает 60 % ниобия и тантала, которые в земле образуют единый минерал колтан. Как только сотовые телефоны вошли в повседневную жизнь – с 1991 по 2001 год продажи этих устройств подскочили практически с нуля до миллиарда, – голод Запада оказался не менее неутолимым, чем у Тантала. Цены на колтан выросли в десятки раз. Люди, приобретавшие руду для производителей сотовых телефонов, не задавали вопросов и не беспокоились о том, откуда она поступает. Конголезские добытчики понятия не имели, зачем нужен этот минерал, а знали лишь о том, что за него готовы платить и что на вырученные деньги можно поддерживать свою воюющую группировку.

Странно, но тантал и ниобий стали причиной стольких бед именно из-за «общедоступности» колтана. В отличие от ситуации, когда неразборчивые в средствах бельгийцы разрабатывали в Конго алмазные и золотые прииски, колтановые руды никто не контролировал. Чтобы добывать этот минерал, не требовалось ни экскаваторов, ни самосвалов. Любой простолюдин с лопатой и крепкой спиной мог накопать в речных руслах целые килограммы руды (она выглядит как густая грязь). Всего за час крестьянин мог заработать больше, чем его сосед-земледелец имел за год. По мере того как прибыли росли, люди забрасывали свои хозяйства ради быстрого обогащения. Из-за этого в Конго сложилась катастрофическая ситуация с продовольствием, которого и раньше едва хватало, и люди стали охотиться на горилл, практически истребив их (как вы, возможно, помните, такая же судьба постигла американских бизонов). Но убийство горилл было малым грехом по сравнению с теми зверствами, которым подвергались люди. Если деньги рекой льются в страну, где царит безвластие, это всегда заканчивается очень плохо. Наступил жесточайший капитализм, при котором продавалось все, включая человеческие жизни. Появились огромные огороженные лагеря с невольницами-проститутками, за массовые убийства выплачивались баснословные вознаграждения. В стране распространялись леденящие душу истории о гордых победителях, вершивших надругательства над трупами врагов. Люди обматывались внутренностями убитого соперника и с ликованием пускались в пляс.

Разгар конголезской войны пришелся на период с 1998 по 2001 год, после чего производители сотовых телефонов осознали, что фактически спонсируют анархию. Следует отдать им должное: они стали закупать тантал и ниобий в Австралии, хотя там они стоили дороже, и ситуация в Конго немного улучшилась. Тем не менее, несмотря на заключенное в 2003 году официальное перемирие, в восточной части страны, ближе к Руанде, насилие так и не утихло. А недавно война вновь активизировалась, так как на востоке Конго нашли другой элемент – олово. В 2006 году в Европейском Союзе запретили применять свинцовый припой в потребительских товарах, и большинство производителей заменили свинец оловом – этот металл также имеется в Конго в изобилии. В свое время писатель Джозеф Конрад назвал Конго «самым гнусным сборищем подонков, которое навсегда запятнало историю человеческого разума». Сегодня эта характеристика по-прежнему не потеряла актуальности.

С середины 1990-х годов в Конго погибло более 5 миллионов человек – это самые крупные военные потери со времен Второй мировой войны. Продолжающийся там конфликт красноречиво свидетельствует, что, несмотря на многочисленные достижения, вдохновленные периодической системой, элементы могут пробуждать в человеке и самые ужасные животные инстинкты.

6. Заканчиваем таблицу… взрывом

При взрыве сверхновой в нашу Солнечную систему были вброшены все существующие в природе элементы, а благодаря перемешиванию пород на молодых незатвердевших планетах эти элементы равномерно распределились в скальных грунтах. Но эти процессы не позволяют ответить на все вопросы, связанные с распределением элементов на Земле. С тех пор как взорвалась сверхновая, многие элементы уже исчезли с лица Земли, так как их ядра оказались слишком непрочными, чтобы уцелеть в природе. Такая нестабильность поражала ученых, в периодической системе оказалось несколько необъяснимых пробелов, которые химики менделеевской эпохи не могли заполнить, несмотря на все поиски. В конце концов, эти клетки таблицы все же удалось заполнить, но сначала пришлось развить целые новые научные дисциплины. Освоив эти науки, мы научились создавать элементы самостоятельно и лишь потом осознали, что из-за непрочности некоторые элементы таят в себе страшную угрозу. Процессы синтеза и расщепления атомов оказались связаны гораздо теснее, чем кто-либо мог предположить.

Начало этой истории было положено в Англии, в Университете Манчестера накануне Первой мировой войны. В те годы в Манчестере работала целая плеяда замечательных ученых, в частности Эрнест Резерфорд, руководивший исследовательской лабораторией. Одним из его наиболее перспективных студентов был Генри Мозли. Мозли был сыном натуралиста, восхищавшегося Чарльзом Дарвином, но выбрал себе профессию физика, а не биолога. Мозли относился к лабораторной работе так ответственно, как относятся к бдению у постели умирающего. Он задерживался в лаборатории по пятнадцать часов, как будто вечно не успевал завершить всех начатых опытов. Молодой человек даже не успевал поесть, перебиваясь фруктовым салатом и сыром. Как и многие одаренные личности, Мозли был одиночкой, строгим к себе и щепетильным человеком. Он открыто возмущался «вонючей неопрятностью» приезжих, наводнявших Манчестер.

Но за талант Мозли можно было простить многие недостатки. Молодой исследователь увлекся изучением элементов, расщепляя их электронными лучами, хотя Резерфорд и считал эту работу напрасной тратой времени. Мозли заручился поддержкой другого физика, внука Дарвина, и в 1913 году начал систематически «препарировать» все известные элементы, даже золото. Сегодня мы знаем, что, когда пучок электронов попадает в атом, он вышибает из атома часть его собственных электронов, оставляя брешь. Электроны притягиваются к ядру атома, поскольку электроны и протоны, входящие в состав ядра, имеют противоположные электрические заряды. Выбивание электронов из атома – довольно жесткая операция. Поскольку природа не терпит пустоты, на освободившееся место устремляются другие электроны, чтобы заполнить эту дыру. При этом они сталкиваются и испускают рентгеновские лучи, обладающие высокой энергией. Примечательно, что Мозли нашел математическое соотношение между длиной волны рентгеновских лучей, количеством протонов в ядре элемента и атомным номером элемента (его местом в периодической системе).