В память академика Нефёдова В.И., одному из крёстных отцов "Электронной спектроскопической мафии", хочу опубликовать заметку (правда, написанную не мной). Эта история в кратком изложении когда-то была мной услышана из уст самого академика за завтраком на одной из конференций. Тогда будучи ещё молодым, только что защитившимся, кандидатом я его расспрашивал о получении им гос премии совместно с Трапезниковым В.А.
В.С. Урусов в это время
проводил серию опытов по выявлению характера химической связи в минералах новым
тогда методом рентгеноэлектронной спектроскопии (РЭС) совместно со своим давним
знакомым и близким коллегой В.И. Нефедовым (ныне академиком РАН) в Институте
общей и неорганической химии АН СССР,
Оба этих ученых решили предложить А.П. Виноградову
изучить лунный грунт методом РЭС. Директор ГЕОХИ, крайне бережно относившийся к
расходованию для исследований хранившегося в его институте уникального
материала, с явной неохотой распорядился выделить Урусову 50мг ценнейшего
вещества в стеклянной пробирке.
По
случайности лунный реголит оказался в его руках 1 апреля 1971 г. Внешне лунное
вещество было очень похоже на землю из цветочного горшка, перемешанную с табачным пеплом. Поэтому дальнейшая история изучения лунного
вещества началась с первоапрельской шутки. В. Урусов решил в другую точно такую
же по виду пробирку насыпать земли из цветочного горшка и взял ее с собой в
лабораторию В.И. Нефедова. После активного обсуждения плана работы в
присутствии других его сотрудников пробирка с «цветочной землей» была
торжественно помещена в специальный сейф. И только перед своим уходом В.С. Урусов попросил открыть
сейф и, якобы «по рассеянности» выбросил на глазах свидетелей пробирку в
мусорное ведро. Все сотрудники лаборатории Нефедова замерли при этой сцене от
ужаса и были в панике до тех пор, пока Вадим Сергеевич не показал на настенный
календарь с датой 1 апреля и не извлек
из кармана пиджака вторую пробирку с настоящим лунным реголитом. Только
после этого жеста недоумение окружающих рассеялось и сменилось шутками и
смехом.
Такое
нетрадиционное начало научного эксперимента оказалось прелюдией к сенсационному
открытию. Работа над лунным грунтом началась на следующий же день и первые
спектры были получены в течение нескольких часов. Их анализ принес неожиданный
сюрприз. Пик железа раздваивался, указывая на значительную долю металлического
железа наряду с наличием окисной и силикатной форм этого металла.
В то время было уже известно, что в лунном реголите
содержится около 1% метеоритного железа. Но пик металлического железа в спектре
образца лунного грунта был, по крайней мере, на порядок интенсивнее, что
указывало на какую-то фазу с большой поверхностью, т.е. на мелкодисперсное
железо, которое к тому же совершенно не подвергалось окислению на воздухе. Это
было не только неожиданно, но и не вполне понятно исследователям, хотя
обнаруженный факт упорно подтверждался при неоднократной проверке. Назревала
сенсация, и В.С. Урусов позвонил акад.
Виноградову с просьбой принять его с В.И. Нефедовым.
Александр Павлович поначалу слушал внимательно сообщение
двух кандидатов наук, которые не скрывали своего волнения от установленных ими
результатов. Но на их заявление об обнаружении в лунной пробе железа в
мелкодисперсном и при этом неокисляемом состоянии, академик буквально
взорвался: “Да вы что, доктора, ведь такое железо сгорит у вас в руках синим
пламенем!”
Однако, В. Урусов
и В. Нефедов продолжали настаивать на своем. Тогда А.П. вызвал к себе в кабинет
начальника приемной лаборатории, где хранился лунный грунт. Когда Л.С. Тарасов
вошел, А.П. спросил у него, как вскрывали
бур, который захватил на луне пробу реголита. Ничего не подозревавший Тарасов
сказал, что бур разрезался металлической ножовкой прямо в гелиевой камере. «А
где осталась стружка? В лотке с грунтом?» - уточнил академик. После
утвердительного ответа Л.С. Тарасова
Виноградов пришел в ярость и стал обвинять заведующего в уничтожении
уникального и бесценного, в прямом смысле, лунного материала.
В.Урусов и В. Нефедов были ошеломлены такой неожиданной
гневной реакцией директора ГЕОХИ, а унылый вид Тарасова вызвал у них
острое сострадание к нему. И “открыватели феномена” бросились к Тарасову на выручку. Они, пытаясь
успокоить разгневанного директора, стали ему логично доказывать, что никакие
металлические опилки не могут быть причиной установленного эффекта.
Действительно, для каждого специалиста по химии поверхности и тонких пленок
металлов аксиома, что даже полученное как бы чистом и свежем состоянии железо
очень быстро начинает покрываться довольно толстой окисной оболочкой и уже не
дает на спектрограмме линии чистого металла.
Эти аргументы плохо действовали на взбудораженного и
невероятно огорченного академика А.П. Виноградова. Но, тут неожиданно В.С. Урусову
пришла в голову мысль попросить у
Виноградова для решения спорного вопроса реголит, только что поступивший в
ГЕОХИ от американцев, который, разумеется, не мог содержать металлических
опилок, поскольку их астронавты собирали его на Луне вручную.
Академик Виноградов, постепенно остывший от гнева,
признал идею правильной и дал разрешение на получение малой дозы американского
лунного грунта. Оперативно выполненный анализ на спектрометре РЭС показал, что
обнаруженный ранее пик не только присутствует в этом образце, но оказался еще
интенсивней.
С этим известием В.С. Урусов и В.И Нефедов снова явились
на прием к А.П.. На этот раз тот не только внимательно сопоставил предыдущую и
последнюю спектрограммы, но заявил уже другим, ободряющим тоном, что такой
результат надо незамедлительно опубликовать в Докладах АН СССР. Когда же
удачливые первооткрыватели научного феномена предложили Александру Павловичу
одновременно зарегистрировать установленный феномен в качестве открытия в
только что созданном Комитете по открытиям
и изобретениям, А.П. очень удивился и сказал: «А какая Вам нужна еще
регистрация, вот эта публикация и будет заявкой на открытие».
К слову сказать, через десять лет, уже после смерти А.П.
Виноградова, феномен с мелкодисперсным неокисляемым железом, обнаруженном в
лунном реголите был зарегистрированным в качестве открытия №119 в авторском
коллективе с участием акад. А.П. Виноградов, д.х.н. В.И. Нефедов, д.х.н. В.С.
Урусов, неокисляемого железа» и обнаружившие в лунном грунте другие
неокисленные металлы (алюминий, магний, титан и др.).
Как вспоминал позже акад. В.С. Урусов, А.П. Виноградов в
тот памятный 1971 год все же озадачил исследователей «феномена» поискам
объяснений такого необычного поведения лунного железа. По его инициативе Урусов
и Нефедов со своими сотрудниками изучали метеоритное железо, железо высокой
степени чистоты, металлические аэрозоли, производили исследования РЭС спектров
железа после очистки поверхности и коррозии на железе в разных средах, в том
числе в высоком вакууме и при облучении электронным пучком или потоком
заряженных ионов.
По предложению А.П. и после его предварительной
договоренности этим двум ученым пришлось встретиться с крупнейшим металловедом
акад. Г.В. Курдюмовым в Институте черной металлургии и выдающимся
исследователем магнетизма акад. С.В. Вонсовским, а затем съездить в его
Институт физики металлов АН СССР в г.
Свердловске. В результате многочисленных консультаций ученые пришли к твердому
выводу, что мельчайшие частицы железа в лунном грунте образовались на
поверхности железо-содержащих оксидных и силикатных минералов под влиянием длительного облучения Луны,
лишенной атмосферы, солнечным «ветром», т.е. потоком протонов Н+.
Именно они явились факторами восстановления железа до элементарного состояния.
Стабилизация частиц железа и их уникальная сопротивляемость окислению на
воздухе обязана не только прочному взаимодействию этих частиц с подложкой, но и
радикальному изменению свойств такого лунного железа по сравнению с обычным
земным железом, со своими хорошо известными качествами – электропроводностью,
ферромагнетизмом и др. Лунное железо в мельчайших частицах на поверхности
силикатных и оксидных минералов оказалось, как выяснилось в результате
дальнейших исследований методами электронного парамагнитного резонанса и с
помощью эффекта Мессбауэра, парамагнитным (суперпарамагнитным), т.е. без
магнитных взаимодействий между отдельными атомами железа, и каждая частица
представляла собой по сути крупную молекулу, а не «кусочек» массивного
кристалла железа. Таким образом, по существу это было одним из первых по
времени открытий так называемого наносостояния вещества, которое сейчас
привлекает к себе пристальное внимание как со стороны чистой науки, так и
особенно в области современных высоких технологий.
В 1973 г. акад. А.П. Виноградов докладывал на заседании
Президиума АН СССР результаты изучения лунного грунта. В.С.
Урусов был приглашен на это заседание и с интересом следил за реакцией членов Президиума и других участников
собрания на информацию А.П..
Президент Академии акад. М.В. Келдыш довольно рассеянно
слушал сообщение до того момента, когда А.П. Виноградов рассказал об обнаруженном
неокисляемом железе. Вот тогда-то Мстислав Всеволодович необычайно
оживился и перебил Виноградова словами: «Александр Павлович, что вы нам
рассказываете обо всяких пироксенах-плагиоклазах! Ведь если подтвердится, что
можно создать устойчивую на воздухе форму железа, это многократно окупит все
наши затраты на Космос!»
К сожалению, практическая ценность раскрытого позже
секрета открытия этого нового эффекта до
сих пор остается под вопросом из-за огромных технологических трудностей
воспроизведения «лунного процесса» в земных условиях, однако надо напомнить,
что бурное развитие науки о наноматериалах и нанотехнологиях во всем мире
начинается только сейчас – в первые годы 21 столетия.
Комментариев нет:
Отправить комментарий