Получать золото из морской воды -- от такого безнадежного предприятия в 1926 году отказался Фриц Габер, ввиду слишком малого его содержания. Для урана положение несколько более благоприятно, поскольку его содержится в среднем 3 мг в 1 м[3] морской воды. Несколько проектов ждут своего оптимального экономического осуществления: некоторые микроорганизмы и водоросли могут накапливать как благородные металлы, так и уран. Штаммы водорослей, "пожирающих уран", ежедневно омываемые миллионом кубометров воды, могли бы дать около 1 т урана в день. Специалисты полагают, что для этого было бы достаточно фильтрующей клетки с поверхностью 100 м[2].
В Японии существуют планы создания к 1985--1990 годам первой промышленной установки для получения урана из морской воды. К 1980 году должны были войти в строй две пилотные установки. Для селективного связывания урана японцы разработали синтетические ионообменники -- смесь свежеосажденного гидроксида алюминия, гидроксида железа и активированного угля. Для переноса гигантских количеств воды они собираются использовать прилив и отлив, то есть заставить море естественным путем проходить через ионообменник.
Такие процессы наверняка стали бы рентабельными, если одновременно можно было бы получать из моря другие ценные элементы: фосфор, ванадий, серебро и, прежде всего, золото! Золото также усваивается некоторыми микроорганизмами и водорослями. Поэтому "биологические золотые прииски" отнюдь не являются утопией. Вообще многие рудные месторождения возникали, вероятно, в результате осаждения колоний микроорганизмов или водорослей. В настоящее время науке известны искусственные ионообменники, с помощью которых можно отделить золото, рассеянное в морской воде, от следов других элементов и накопить его.
В 1974/75 годах советское исследовательское судно "Ломоносов" совершило плавание по экваториальной Атлантике с тем, чтобы определить содержание золота в воде океана и проверить экономичность получения его из морской воды. Советские ученые получили большой разброс данных о содержании золота: от 0,004 до 3,4 мг/м[3] в среднем 0,2 мг/м[3]. При этом они установили, что в тропических водах содержание золота значительно выше среднего. Анализы Фрица Габера подтвердились. Советские ученые пришли к тем же выводам, что и Габер за 50 лет до этого: получение золота из моря в настоящее время совершенно нерентабельно, хотя имеются морские зоны с достаточно высокой концентрацией золота.
Солнце на Земле
Большой путь проделан человечеством от алхимии до первых удачных превращений элементов и их искусственного получения. Как показывает открытие деления атомного ядра, для деятелей науки возникли теперь серьезные общественно-политические проблемы. Ученые, открывающие новые элементы, синтезирующие, идентифицирующие и превращающие их, почувствовали особую ответственность по отношению к обществу. С того времени, как были сброшены атомные бомбы на японские города Хиросиму и Нагасаки, вопрос об ответственности науки стоит особенно остро. Капиталистический мир, в принципе, оставляет ученым мало возможностей для решения этой проблемы, однако и там существовали и существуют лица, которые смело борются против злоупотребления их научными результатами. Нередко приходилось им все же вступать в конфликт со своей совестью.
К их числу принадлежит Отто Хан. Его обуревали сомнения, правильно ли он поступил, когда открыл человечеству путь к получению атомной энергии.
Хан, открывший вместе с Штрасманом деление атомного ядра, считал, что наилучшим выходом как для энергетики, так и для политики является ядерный синтез гелия из легких элементов. В таком термоядерном реакторе не образуется ни твердых радиоактивных продуктов распада, ни взрывчатого вещества плутония. В своем докладе "К истории деления урана и последствиям этого достижения", сделанном в 1958 году. Хан высказался следующим образом: "В настоящее время у нас есть водородная бомба -- грозный призрак взрывчатого превращения водорода в гелий. Однако на нашем Солнце идет совсем другой процесс: саморегулирующийся синтез гелия из водорода, протекающий уже миллиарды лет, которому мы обязаны тем, что наша Земля еще обитаема и не охладилась до мертвой груды камней... Наши дети и внуки, должно быть, овладеют этим процессом; они принесут Солнце на Землю -- если им разрешат до этого дожить".
Солнце на Земле -- это не только научная проблема. В переносном смысле это означает победу прогресса человечества. В настоящее время осуществление управляемой термоядерной реакции -- первоочередное требование, которое поставлено перед наукой и техникой. А как считали прежде?
В 1897 году Клеменс Винклер, старейшина химии, выразился по поводу этой проблемы весьма своеобразно: "Мы, обитающие на Земле, приковываем свой взгляд к сверкающим небесным светилам над нашими головами; мы следим за их движением, даже рассчитываем его с поразительной точностью, однако наше горячее желание проникнуть в суть их происхождения, в их сущность и назначение остается неутоленным. По отношению к загадкам Космоса все мы являемся вопрошающими детьми".
Для ученого это поразительно поэтические слова. Винклер считал, что можно лишь гадать о том, что происходит на Солнце, наблюдая раз в году солнечное затмение. Тогда "на несколько минут нам приоткрывается картина грандиозного движения материи, химического и механического разрушения, которое бушует на Солнце и не имеет себе равного на Земле".
Какая древняя космическая сила орудует здесь? Физики Аткинсон и Хоутерман во время своего учения в Геттингене, то есть уже в 1927/28 годах, развили знаменитую теорию возникновения солнечной энергии: жар Солнца и свечение звезд вызваны атомной энергией: она выделяется в результате превращения элементов, слияния ядер атомов самого легкого элемента -водорода -- с образованием гелия. Фриц Хоутерман с удовольствием вспоминал эти годы в Геттингене и любил рассказывать следующую историю: "Я гулял с хорошенькой девушкой, а когда стемнело, появились яркие звезды, одна за другой.-- Как прекрасно они сверкают!-- воскликнула моя спутница. А я ударил себя кулаком в грудь и сказал: со вчерашнего дня я даже знаю, отчего они сверкают..."
Несколько лет спустя Карл фон Вейцзекер и Ганс Бете интерпретировали ядерные реакции на Солнце как круговой процесс. Начинаясь с углерода-12, этот цикл протекает далее с выделением энергии через стадию образования изотопов углерода, азота и кислорода и вновь возвращается к исходному изотопу. По балансу четыре атома водорода соединяются в гелий. Разность их атомных масс выделяется в форме энергии.
Упомянутые исследователи были не единственными и не первыми из тех, кто занимался загадкой солнечной энергии, искал решений и находил правильные ответы. Сегодня мы знаем, какие мощные усилия предпринимаются в высокоразвитых промышленных странах, чтобы осуществить на Земле процессы, протекающие на Солнце. По осторожным оценкам, термоядерные реакторы начнут работать лишь в 2000-м году. Такая оценка мало понятна, ибо в специальной литературе прошлых лет уже были сообщения о том, что проблема термоядерного синтеза разрешена или разработаны пути ее разрешения. Быть может, здесь тот же случай: давно известный процесс превращения водорода в гелий будет покоиться в забвении прошлого и надо будет воскрешать его вновь,-- так же, как в свое время тайный рецепт алхимиков для получения золота?
Выдающийся химик Эмиль Фишер, скончавшийся в 1919 году, вспоминал, что еще в 1898/99 годах он вместе с физиком Фридрихом Кольраушем проводил опыты, которые имели своей целью ни больше, ни меньше, как превращение элементов друг в друга. Оба ученых уже тогда предполагали, что такого рода превращения элементов осуществляются на Солнце. Они хотели подтвердить эту гипотезу экспериментом. Фишер и Кольрауш воздействовали катодными лучами на водород при пониженном давлении и надеялись с помощью спектрального анализа обнаружить его превращение в благородный газ гелий. К сожалению, они не достигли определенного результата.
Великий физик Резерфорд также не сомневался в том, что такое превращение водорода в гелий может происходить; это можно увидеть из его обращения к British Association[74] в сентябре 1923 года в Ливерпуле. По словам Резерфорда, источником энергии Солнца и звезд является синтез гелия из водорода. Обнаруживаемый при этом дефект массы должен выделяться в виде энергии. Хотя Резерфорд был вполне уверен в реальности такого превращения элементов, он мало верил в то, что подобный космический процесс можно будет воспроизвести на Земле. Было бы "очень сложно, даже невозможно получить гелий из водорода в лабораторных условиях".