Хроники невозможного. Фактор "Х" для русского прорыва в будущее
Шрифт:
В общем, при получении сего изотопа все в мире шли обычным путем: брали осмий как таковой и из него выделяли те ничтожные количества изотопа- 1 87, какие в нем содержатся. Теоретически, как и в случае с ураном-235, имелись три технологии добычи желаемого, основанные на разделении изотопов по массе их ядер: метод газовой диффузии, метод электромагнитного разделения изотопов и технология сепарации их на масс-центрифуге, вертящейся с бешеной скоростью.
Газодиффузинонный способ можно было сразу отмести: он отличается чудовищной затратностью. Но и электромагнитная сепарация, и центрифуги в данном случае не годились. Во-первых, требовалось собственно очень дорогое и сложное оборудование, годное для производства, кстати, ядерного оружия. Ибо что такое - масс-центрифуга? Чудо инженерной
Таковой машинерии у нашего героя просто не было, а получить доступ к тем же массцентрифугам в ядерно-оружейном Минатоме можно было только через цепочку согласований и разрешений на самом "верху". Ибо центрифуги работают в системе ядерно-оружейного производства. Но даже и с ними процесс получения даже считанных граммов осмия- 187 растягивался ой как надолго! Ведь этого изотопа в общей массе осмия мало: всего..... Элементарные отчеты показывают, что для того, чтобы получить значительные количества осмия- 187 чистотой 99 4 0 о, требовалось лет двадцать работы крупного предприятия с массцентрифугами. Стоимость грамма осмия-187 желанной чистоты при этом доходила бы до 20-30 миллионов долларов. Да-да, вы не ослышались. Именно столько. 190 тысяч "баков" за грамм стоил 0s-187 из Окриджа, где его добывают методом электромагнитного разделения изотопов, но его чистота у американцев не достигала и семидесяти одного процента. А вот дальше каждый новый процент чистоты вызывал рост затрат в геометрической прогрессии. То есть, в два, четыре, в восемь раз - и так далее. Ибо чем меньше осмия- 187 остается в собственно осмии, тем труднее его извлекать.
Оставалось изобрести принципиально иной способ получить желанный чистый изотоп в больших количествах, не используя ни центрифуг, ни электромагнитной сепарации. Мастер нашел принципиальное решение очень быстро. Если все идут самым нетворческим путем и выделяют изотоп из обычного осмия (смеси изотопов), то нужно двинуться дорогой неторной. Причем совершенно с другой стороны. То есть искать аномальное месторождение, где имеются все металлы платиновой группы (к коей относится и осмий), но почемуто нет самого осмия! То есть такую руду, где осмия никогда не искали, но зато в которой может прятаться заветный изотоп. А его выделить, пустив в ход чисто химические способы. Тогда не нужно будет вертеть осмий в многочисленных центрифугах. Не потребуется, как привыкли все, сначала получать из руды осмий, эту смесь разных изотопов, а уж из него выделять сто восемьдесят седьмой.
Почему требовалась именно такая аномальная руда? Потому что всегда рядом с платиноидами, такими, как иридий, есть сопутствующий металл - рений. У рения есть изотоп слаборадиоактивный рений- 187. Поэтому он за миллиарды лет распадается, давая в результате осмий- 187. Почему пришлось искать руду, где есть платиноиды, исключая сам осмий? Потому что даже ничтожное количество этого металла поглощало бы тот осмий- 187, который рождается в результате распада рения-187. И тогда бы 0s-187 пришлось бы вытаскивать из него обычными, архидорогими методами. А если осмия в руде нет, то в ней сокрыты очень малые доли осмия- 187, который можно добыть без сложнейшей техники.
И такая руда потом действительно отыскалась. В Казахстане, производящем рений. Есть всего две страны-производителя рения: Казахстан и Соединенные Штаты. Вернее, в Казахстане тогда делали рениевый концентрат из руды уникального Джезказганского месторождения. Кстати, очень древнего. Руда, которую добывают и обогащают на "Джезказганцветмете", как раз и не содержит осмия. Зато она богата рением.
В начале 90-х на этом комбинате стояли громадные чаны, где в каждом хранилось по пятьсот килограммов рениевого концентрата. Что это такое? В местной руде на тонну породы содержится от 20 до 30 килограммов рения. Поэтому из руды делают концентрат, извлекая из нее соли рения. Советские попытки наладить извлечения чистого рения в Джезказгане, увы, не увенчались успехом. (Этим долго занималась доктор технических наук Татьяна Грайер из питерского Горного института). Потому Казахстан в 90-е продавал за рубеж не собственно рений, а тот самый концентрат. Соли рения.
Да и до сих пор продают, - поясняет Мастер.
– А жаль. Я мог бы поставить технологико извлечения чистого, металлического рения..
Но в 1992-1993 годах такой задачи еще не стояло, а рениевый концентрат из Джезказгана требовался для того, чтобы вытащить из него заветный осмий- 187. Для начала Мастеру привезли из Казахстана один килограмм рениевого концентрата, и из него он выделил первые четыре микрограмма заветного изотопа. Чисто химическими методами без машинерии. Мастер использовал крайнюю летучесть тетроксида осмия, 0s04. (В данном случае была конечно, четвероокись осмия-187). Окисел осмия газообразен и крайне опасен. Малейшее его попадание в глаза приводит к слепоте. Но именно летучесть тетроксида осмия позволила Мастеру окислить весь концентрат, и, подбирая температуру его нагрева, уловить окисленный осмий-187. После чего его нужно было только освободить от кислорода и получить чистый изотоп.
Можно считать, это "детская химия", хотя ее очень долго не могли повторить в Институте геохимии РАН имени Вернадского, где этим занималась Галина Варшал, - рассказывает Мастер.
– Мы же получали из оксида осмия сначала осьмат натрия, потом (с помощью серной кислоты) - в сульфид осмия, а потом с помощью водорода "выхватывали" оттуда серу и получали чистый осмий- 187. Здесь целая цепочка изящных решений. Но это тривиальная химия, никаких открытий..
В общем, Мастер наш разработал целый технологический цикл извлечения осмия- 187 из рений-содержащей руды. Он получил отечественные патенты ( 2039104 от 10 июля 1995 г. 2061769 от 10 июня 1996 г.) в результате этих трудов.
Получив первые образцы осмия-187, Мастер отправил их в Данию, в лабораторико "Riso". 23 июня 1993 года она дала заключение: в присланной ампуле содержится 99 28 0 0 осмия- 187. Все остальное - незначительные примеси никеля, кобальта, меди, галлия, серебра и т. д. (Например, самая большая примесь - это 0,025 % никеля). В принципе, это уже можно было считать победой: Петрик оставил далеко позади Окридж. Но Мастер остается недоволен: явно произошла ошибка измерения. Осмий должен быть практически чистым.
В тот момент мэр города Анатолий Собчак, увидев датский сертификат, дал Мастеру карт-бланш. Тот за свой счет пригнал из Казахстана 80 тонн рениевого концентрата. Благо, Мастер всегда был еще и бизнесменом, свои деньги у него водились, и связи это сделать позволяли. А дальше началась работа в собственной, подвальной лаборатории Мастера. Извлекался только осмий- 187 - с его характерным запахом гнилого чеснока. Все остальное шло
в жидкие отходы, которые собирали, вывозили за город и сливали возле большой мусорной свалки.
Знал бы, что меня ждет дальше, делал бы и металлический рений. Он стоил 197 тысяч долларов за кило, - невесело усмехается Мастер.
Конечно, были переработаны лишь несколько тонн концентрата, а не все восемьдесят. Времена были лихие - остальное у В. Петрика просто отобрали некоторые ушло-авторитетные товарищи, в том числе и из Дагестана. Но это так, к слову.
В чисто научном плане Мастеру удалось одержать полную победу. Забегая вперед, скажем: 30 ноября 1998 года немецкий Институт Фрезениуса в лице доктора А. Брокманна, проведя анализ 45 96 г. осмия- 187 в двух ампулах, выдал заключение: чистота изотопа 99 58 0 о. А это - уже "космическая" чистота, достигнутая без применения центрифуг или электромагнитной сепарации. Но Петрик настаивал: это ошибка! Немцы оказались потрясенными. Брокманн попросил прислать на анализ еще одну партию. В октябре 1995 года он получает на анализ еще 11 граммов порошка. Его анализ показывает чистоту в 99 4 0 о