В 1931 году Ферсман спешил сообщить всему научному миру подведенный им итог полувековой работы ученых: геохимия уточнила новую константу мира. Этой константой является число, определяющее относительное количество какого-либо элемента в космосе. И оно не является случайным, оно зависит от устойчивости атомной постройки, от ее способности противостоять всем испытаниям на сложных путях космической истории. Тот поразительный факт, что количество одних атомов почти в миллионы миллиардов раз больше, чем других, определяется строением атома, энергетической устойчивостью его ядра, большей или меньшей способностью к радиоактивному распаду. А общий вывод о сходстве физико-химического состава небесных тел и Земли — еще одно доказательство в пользу принципа марксистского философского материализма о материальном единстве мира[79].
В многочисленных трудах Ферсмана и в знаменитой его многотомной обобщающей работе «Геохимия»[80] было также глубоко вскрыто значение бессмертного творения менделеевского гения как путеводной звезды еще для одного и, быть может, наиболее практически существенного в наши дни направления геохимических исследований. Мы имеем в виду применение методов геохимии к поискам и добыванию редких и рассеянных элементов.
Вот несколько штрихов из «послужного списка» лития — металла, которого почти никто не только не держал в руках, но даже и не видел, хотя его в земной коре в 10 тысяч раз больше, чем золота, — лития, придающего алюминиево-цинковому сплаву свойства стали, увеличивающего срок службы кадмиевых аккумуляторов, изменяющего в огромных пределах при столь же ничтожных добавках коэффициент преломления оптических стекол.
Ниобий! Так долго он считался «лишенным практического значения», а на поверку оказался незаменимой добавкой к хромоникелевым сталям, облегчая их сварку, придавая им пластичность при низких температурах.
Тантал! Тугоплавкий и кислотоупорный, не истирающийся, в фильерах для протягивания нитей искусственного шелка, незаменимый материал для изготовления нитей радиоламп.
Бериллий! Создающий сплавы исключительной электропроводности, жаропрочности, словно самой природой предназначенный для изготовления контактных пружин электрических приборов.
Рубидий, цезий, легко поддающиеся действию световых лучей. Эти элементы отвечают на основные требования конструкторов искусственных электрических «фотоглаз»: обладают наибольшей чувствительностью к свету, наименьшей затратой энергии на отрыв электрона из внешней оболочки. Они работают в звуковом (кино и в телевизорах, в «следящих системах» приборов-автоматов.
Нелегка добыча этих и многих других нужнейших и в то же время редчайших металлов. Больше или меньше их в природе, но почти все они рассеяны в недрах земли. Самый малоопытный геолог с первого взгляда определит минералы, содержащие железо, медь, свинец, далее вольфрам и молибден, но минералы, содержащие цезий, индий, рений и другие, нелегко определяются даже опытным геологом. А когда они обнаружены, они с трудом поддаются извлечению.
В тонне вольфрамовой руды, например, содержится не более 20 граммов галлия. Содержание ниобия или тантала в земной коре составляет тысячные доли процента. Лития в земной коре в 120 раз больше, чем свинца, но особенность его атомов такова, что он с легкостью внедряется в силикатные породы, откуда его невероятно трудно добыть. Вместе с чаем, кофе или табачным дымом мы глотаем бесконечно слабый раствор рубидия и цезия, соединения которых избирательно поглощаются свеклой, листвой чайного куста, табаком. Только пользуясь методами геохимии, можно проследить пути, по которым происходит рассеяние редких элементов, обнаружить их ловкие увертки, позволяющие им проникать в те минералы, где они способны замещать сходные по размерам атомы[81].
79
Сочетая достижения своего времени в области физики, химии и астрономии, А. Е. Ферсман заложил основы космохимии — науки о химических процессах, идущих во вселенной.
80
Этот капитальный труд содержал не только исчерпывающую сводку всего фактического материала, накопленного во всем мире исследователями, который можно истолковать с геохимической точки зрения, но и наиболее полное освещение оригинальных геохимических обобщений самого автора.
81
«Подобно тому, как в свободной лисьей норе не будут искать себе приюта ни мышь, ни медведь» — этой шуткой в «Занимательной геохимии» А. Е. Ферсман очень образно пояснил закон изоморфного замещения одних атомов другими.