Техника - молодёжи 1978-06, страница 36

АЛМАЗЫ И УРАН

Сибирские алмазные месторождения были открыты более 20 лет назад с помощью постоянного епутнн ка алмазов — темно-красного минерала пиропа. А совсем недавно у них обнаружился еще один сопутствующий элемент Им оказался уран, или, как его еще называют, «белый металл».

Выяснилось, что алмазоносные породы — кимберлиты — обогащены им так же, как граниты. Такое «содружество» кимберлитов с ураном пока не совсем понятно. Однако известно, что его поведение в горных породах тесно связано с концентрацией в них кремнезема: чем больше окиси кремния, тем больше и «белого металла».

В горных породах уран содержится в виде изотопов, вот тут-то и была обнаружена другая особенность этого металла: равновесие атомов урана в кимберлитах нарушено!

Из всех элементов периодической системы изотопы урана имеют наименьшую разницу в атомных весах. На основании этого ученые считали, что отделить один изотоп от другого можно только искусственным путем, естественное же разделение атомов-изотопов — свойство легких элементов. Отсюда логично заключение: уран-238 и 234 в земной коре находятся в равновесии, то есть соотношение между ними неизменно.

Но подождите с выводами. Естественное разделение изотопов урана возможно. При переходе атомов «белого металла» из горных пород в жидкости, к примеру в природные водоемы, происходит накопление в воде урана 234.

Авторы этого открытия, В. Чердын-цев и П. Чалов, доказали, что все воды Земли содержат избыток это го изотопа. Почему именно его?

Уран-238 прочно сидит в узле кристаллической решетки и, как ему положено, распадается. В результате радиоактивного распада появляются потомки — ядра урана-234, для

которых места в «квартире» не пред усматривается. И вот «новорожден ный» уран-234 начинает блуждать в трещинах и дефектных зонах кристалла, откуда его и уносит вода.

Соотношение четных изотопов урана — удобный природный индикатор, с помощью которого, учитывая период полураспада элемента, можно определить, например, возраст естественных водоемов. Оказалось, Балхаш — самое молодое среди крупных озер Средней Азии и Казахстана (ему всего... 37 тыс. лет), Аральское море постарше — 90 тыс. лет, а маленькое озеро Чатыркуль образовалось на Тянь-Шане 320 тыс. лет назад.

Атомы урана оказывают существенную пользу и при изучении геохими ческих процессов. Так, во время исследования учеными Ташкентского артезианского бассейна было обнаружено резкое увеличение ядер урана-234 в пластовой воде непосред ственно перед землетрясением 1966 года. В чем же дело? Оказалось, возникшие в горных породах напряжения «сталкивали» изотопы в воду.

В то же время в горных породах, не подвергавшихся разрушению, долж но было бы существовать равновесие между урановыми ядрами: на 16 550 атомов урана-238 один атом урана-234. Но, как выяснили недав но ученые, такое соотношение изотопов в кимберлитах наблюдается не всегда: в одних трубках обнаружен избыток урана-234, в других — урана-238. Подобные изотопные эффекты в кимберлитовых трубках — результат геологических и геохимических процессов, приводящих к образованию алмазоносных пород — единственных известных человеку кладовых этих самоцветов.

ВЯЧЕСЛАВ ЗВЕРЕВ, кандидат геолого-минералогических

наук

РАДИАЦИЯ И ПРИВИВКА

Не так давно ученые открыли еще одно свойство радиоактивного излучения: гамма-лучи и поток электронов — своеобразные природные «конструкторы». Они способны созда вать множество разновидностей одного и того же материала. Но как заставить их выполнять конкрет ные задания человека?

Это стало возможным благодаря использованию перспективного метода радиационной прививочной поли меризации. Для реализации идеи «прививки к полимерам» сейчас при

меняются по крайней мере два способа: прямое облучение полимера или его предварительная радиационная обработка в вакууме или на воздухе. Разница только в том, что в первом случае полимер во время облучения находится в среде жидкого или газообразного мономера, а во втором — он уже после радиационной обработки помещается в эту среду.

Как же происходит сама прививка? Для успешного начала процесса полимеризации необходимы «активные центры» — активированные участки исходного полимера (радикалы или ноны) Они то н провоцируют мономеры на соединение с макромолекулами. А образуются такие активные центры под действием ионизирующего излучения.

Полимеры, которые используются как основа, могут быть самыми разными: это и полиэтилен, и капрон, и каучук, а присоединяются к ннм в процессе полимеризации стирол, акри-лонитрил или метилметакрилат.

Благодаря своей универсальности эти методы могут использоваться для получения, или, как говорят химики, модифицирования, широкого круга полпмеров. Особенно радиационная полимеризация эффективна при получении комбинированных минерально-органических материалов или изменении свойств поверхностей минеральных веществ. И вот, опираясь на «конструкторские способности радиации», сотрудники Института физической химии АН СССР разработали метод улучшения свойств полушерстяной тканн и капроновых изделий.

В зависимости от вида мономера, используемого в процессе прививки, можно получать многие разновидности данного материала. В частности, прививка стирола или акрилонитрила значительно увеличивает радиационную стойкость капронового корда. Это дает возможность проводить с помощью радиации вулканизацию шин и некоторых других резинотехнических изделий, а также использовать материалы в радиационных полях, например в атомной технике.

А вот другой пример использования нового метода: обыкновенная полушерстяная ткань, из которой шьется форма для школьников. И ее можно сделать более стойкой и прочной с помощью радиации.

В ее состав входят три типа волокон: шерстяные, вискозные и капроновые. Но вот вискозные волоконца — наиболее нестойкие «члеиы этой семьи», они быстро истираются, а ткань вследствие этого изнашивается. И тут приходит на помощь прививочная полимеризация. После радиационной обработки волокно приобретает улучшенные физико-механические свойства, проще говоря, стано

34