Тайна реки Злых Духов
Шрифт:
После обеда Саша снова напомнил геологу о редкоземельных элементах. Андрей Иванович подложил под голову рюкзак, с минуту подумал и спросил:
— А вы что-нибудь уже слышали об этих элементах?
Саша замялся:
— Слышать-то слышали, а вот…
— Понятно! Тогда слушайте. Редкоземельными элементами, или лантаноидами, называют пятнадцать элементов-близнецов, которые помещаются в одной клетке менделеевской таблицы между пятьдесят шестым бором и семьдесят вторым гафнием. В одну клеточку их поместили потому, что свойства этих элементов похожи друг на друга, как две капли воды. А редкоземельными их называют по той причине, что они были открыты в так называемых «редких землях». «Землями», кстати говоря, химики прошлого называли такие вещества, которые обладали свойствами щелочей, не растворялись в воде, не плавились и не изменялись при нагревании. Но самое интересное заключается в том, что редкоземельные элементы не только в периодической системе находятся в одной клетке, но и в природе встречаются всегда вместе. Это-то обстоятельство и определило, пожалуй, главную трудность в открытии и изучении лантаноидов.
Один из первых редкоземельных элементов — церий был открыт в 1803 году шведским ученым Берцелиусом в минерале дерите. А уже в 1839 году ученик Берцелиуса Мозандер установил, что открытый его учителем элемент не является чистым, а представляет собой смесь двух элементов — церия и лантана. Это открытие заинтересовало многих ученых. Одни из них выразили сомнение в выводах Мозандера. Другие пошли дальше. «Если, — говорили они, — церий оказался смесью двух элементов, то где гарантия того, что и лантан является простым веществом?» Ответ на этот вопрос был дан самим Мозандером, который уже в 1841 году выделил из окиси лантана новый элемент, названный им дидимом.
На этом дело не закончилось. В 1878 году Лекок де Буабодран извлек из дидима самарий, в 1885 году Вельсбах разделил дидим на два самостоятельных элемента — неодим и празеодим, а годом позже тот же Лекок де Буабодран обнаружил в самарии примесь нового неизвестного элемента который он назвал гадолиний.
Так продолжалось и дальше. И вот уже число «новых» элементов начинает насчитываться десятками. По-явились такие звучные и интригующие названия, как инкогнитий и демоний, космий и неокосмий, дамарий и викторий. Но этих «элементов» вы не найдете сейчас ни в одном химическом справочнике, так как все они оказались лишь смесью тех или иных из пятнадцати редкоземельных элементов, которые действительно существуют в природе.
Впрочем, вру! Один из лантаноидов — элемент прометий до сих пор так и не найден в природе. Он получен лишь искусственно, в результате бомбардировки дейтронами атомов неодима. Вообще надо сказать, что получение этих элементов в чистом виде является задачей огромной технической трудности. Достаточно сказать, что для получения празеодима девяносто девятипроцентной чистоты требуется не менее восьми месяцев. А девяносто девятипроцентный тулий был получен лишь в результате десяти лет непрерывного напряженного труда.
И тем не менее ценные свойства лантаноидов окупают даже такие невероятные затраты труда. Едва ли можно назвать еще хоть одну группу элементов, которые имели бы такой же громадный диапазон использования, как редкоземельные элементы. В настоящее время эти металлы используются для легирования различных чрезвычайно ценных марок сталей, для получения легких, прочных и жаростойких сплавов цветных металлов, для изготовления различных лекарственных препаратов, для производства лаков и красок, керамических изделий и абразивных материалов, высококачественных катализаторов и прекрасных активаторов для люминофоров.
Исключительно велика роль лантаноидов в стекольной промышленности. Добавки к шихте неодима, празеодима, самария, лантана и других редкоземельных металлов позволяют получить стекла различной окраски, стекла, способные поглощать ультрафиолетовые лучи, стекла, защищающие от нейтронного излучения, электропроводные стекла и т. д. Окислы редкоземельных элементов используются также для получения самовоспламеняющихся веществ, водонепроницаемых материалов, бальзамирующих составов, искусственных драгоценных камней. Но это еще не все. В настоящее время редкоземельные элементы находят самое широкое применение в радиоэлектронике, ракетной технике, производстве атомных реакторов и даже в получении сверхнизких температур. С помощью сульфата гадолиния, являющегося сильно парамагнитным [32] веществом, получена температура, лишь на две десятитысячных градуса отличающаяся от абсолютного нуля.
32
Парамагнитный — втягивающийся в магнитное поле магнита.
— Но ведь это очень редкие элементы, — подал голос Саша.
— Нет. Совсем нет! В данном случае название их стало просто архаизмом. Сейчас установлено, что содержание лантаноидов в земной коре значительно выше, чем содержание многих давно известных людям металлов. Так, например, их больше, чем свинца, в десять раз. Больше, чем серебра, в тысячу шестьсот раз. Больше, чем золота, в тридцать две тысячи раз!
В настоящее время науке известно около ста восьмидесяти минералов редкоземельных элементов. Но еще больше их содержится в качестве примесей в других, иногда очень широко распространенных минералах, таких, например, как апатит, где содержание лантаноидов доходит до трех процентов.
— И во всех этих минералах содержатся сразу все пятнадцать редкоземельных элементов?
— Да, по-видимому, это так. Впрочем, здесь нужно вот что добавить. Химики делят редкоземельные элементы на две группы: группу цериевых и группу иттриевых редких земель. Так вот, одни минералы — монацит, церит, лопарит — содержат в основном элементы цериевой группы, другие же, как наш самарскит, ксенотим, гадолинит, состоят в основном из элементов иттриевой группы. — Андрей Иванович улыбнулся. — Ну, хватит, пожалуй?
— Да, — согласился Саша, — надо идти дальше.
Вторая половина дня прошла без особых происшествий. Перед глазами путешественников были все те же голые скалы и, несмотря на все старания геологов, в них не было найдено ничего такого, что оправдало бы предположения Андрея Ивановича.
Наконец он решил остановиться. Саша разочарованно вздохнул и, сбросив рюкзак, пошел набрать дров. Здесь это оказалось не так просто. Лишь поднявшись по одному из притоков Каменки, набрел он на рощицу чахлых лиственниц, где ему удалось собрать небольшую охапку валежника.
Вскоре в ущелье задымил костер. Саша принялся натягивать палатку, а геологи снова занялись какими-то черными камешками, найденными в русле Каменки. Говорили они мало. Лица их были сосредоточенными. Видимо, их также смущали результаты первого дня пути. И только Наташа весело напевала у костра, время от времени помешивая в котелке да. изредка поглядывая на Сашу, который старательно забивал колышки и смешно сердился, когда те не шли в каменистую землю.
После ужина геологи сразу же завалились спать. А Саша с Наташей остались сидеть у костра. Они смотрели на догорающие сучья и вспоминали далекий дом.