Вокруг света 1972-10, страница 6

редкий кислород-18. Меж тем соотношение атомов этих двух кислородов, как мы знаем по наблюдениям, анализам и экспериментам, зависит от температуры среды. Зависит сегодня, зависело и сто миллионов лет назад. Значит, что же? Значит, в «годовых кольцах» ракушки (а рост раковины подобен росту дерева) оказалось «замурованным» то соотношение кислорода-16 и кисло-рода-18, которое определялось температурой давно исчезнувшего моря... В раковине, следовательно, записана температура древнего моря. Причем с точностью до долей градуса...

Короче, любой процесс как в настоящем, так и в прошлом неизбежно оставляет «визитную карточку» в виде только для него характерного изотопного состава. Например, в водороде, который находится в атмосфере, на один атом дейтерия приходится 4500 атомов протия. В водороде же, который мы получаем с помощью электролиза, их соотношение равно 6000. В водороде, образующемся при гниении растений, — 16 600. То есть вещество помнит о своем происхождении!

И не только о происхождении. Вот как было сказано решающее слово в споре о том, можно или нет хоронить радиоактивные отходы на дне океанических впадин. Дейтерий много тяжелее протия. Значит, если вода в глубинных океанических впадинах застойная, если ее практически не перемешивают течения, то в ней должен накопиться влекомый ко дну силой тяжести дейтерий. Придонные слои должны быть обогащены дейтерием, или, попросту говоря, тяжелой водой, которая сейчас столь знаменита в связи с работами над атомной бомбой и вообще ядерной техникой. Степень этого обогащения легко высчитать или, наоборот, по обогащению узнать, сколько лет стояла вода в неподвижности.

В Киев в Институт физической химии доставили добытую советскими океанографическими судами воду из двух глубоководных впадин. Ее проанализировали в лаборатории стабильных изотопов. И выяснили, что как в глубине, так и на поверхности содержание дейтерия практически одно и то же.

Так, находясь в тысячах километров от Мирового океана, ученые открыли неведомые прежде течения, которые перемешивают воду всюду, на любых глубинах, в самых укромных впадинах.

Порой мы воспринимаем те или иные науки традиционно, что ли. Науки о Земле — 'это изучение воздушных, водных, земных стихий. Это экспедиции под всеми широтами, это работа в пустынях, тайге, горах, под облаками, над облаками, над землей и под землей. А физика, а химия — это углубленный взгляд в исчезающе малое, это молекулы, это атомы, ядра атомов, элементарные частицы, это сверхсложные установки, это лаборатории, это тихие кабинеты и формулы на доске... Как разительно несхожи предметы самих наук, насколько различны их задачи и цели! И вот нет былых перегородок, и неизвестно, где кончается физика, а начинается океанология, где химия, а где науки о гидросфере планеты...

Такова новая особенность наук XX века.

Как известно, выдающейся победой советской науки 30-х годов была героическая работа папа-нинцев на льдине в Северном Ледовитом океане. Дрейф оправдал самые пылкие надежды — советская наука вписала тогда новые строчки в сокровищницу мирового знания. Немногим, однако, известно, что именно тогда, в 1938 году, на станции «Северный полюс-1» впервые начались исследова

ния изотопного состава воды, и этот вклад в общее усилие советской науки был сделан киевскими исследователями. Это произошло не случайно. Именно Киев стал к тому времени одним из ведущих центров не только отечественной, но и мировой изотопии; достаточно сказать, что скончавшийся несколько лет назад директор Института физической химии АН УССР Александр Ильич Бродский почти одновременно с американским ученым Гарольдом Юри получил тяжелую воду.

На полюсе работу по исследованию изотопного состава воды вел гидробиолог П. П. Ширшов. Но методы были тогда еще очень трудоемкими, и после сравнительно небольшой группы анализов работы пришлось прекратить.

Зародившееся тогда сотрудничество полярников с учеными Киевского института физической химии, однако, не прервалось. 40-е и 50-е годы были годами бурного развития советских и мировых исследований по изотопии; в СССР росли ряды специалистов, многие из которых прошли подготовку в Киеве, ширилось число лабораторий, разрастался сам фронт работ. Даже в области стабильных изотопов то направление, которое развивают в Киеве, далеко не единственное в Союзе. Достаточно упомянуть, что еще в 1940 году академик А. П. Виноградов, исследуя в Москве поведение кислорода-18, сделал выдающееся открытие: он установил, что растения выделяют не тот кислород, который, как думали раньше, они усвоили из углекислого газа воздуха, а тот, который они получили с водой. И возникни у кого-нибудь желание выяснить, что в советской изотопии чисто «киевское», а что, скажем, чисто «московское», ничего из этого не получится: это так же трудно, как выделить голос в общем хоре.

И все же связь физико-химиков Киева с полярными исследованиями, с разведкой северных пределов Родины, зародившаяся в 30-х годах, прослеживается четко.

Отечественный уровень приборостроения позволил киевским исследователям создать прибор для анализа, точность которого такова, что если в одной ампуле находится 10 000 атомов дейтерия, а в другой 10 005, то ученые выявят эту разницу. И сами методы изотопного анализа уже никак нельзя назвать особо трудоемкими. На станциях СП-15, СП-16, СП-17 дрейфовавшие на них исследователи согласно общему плану работ брали для киевлян пробы воды Северного Ледовитого океана, начиная с поверхности вплоть до самых нижних слоев. Анализ этих проб открыл нечто весьма любопытное.

Наивный вопрос: где, собственно, находится Атлантический океан, а где Северный Ледовитый? Ответ вроде бы ясен: надо взглянуть на карту, там ясно видно, какой бассейн Атлантический, а какой Ледовитый... Так-то оно так с точки зрения географии, да не совсем. Как показали анализы, толща Ледовитого океана делится на три зоны. До глубины 200 метров тянется горизонт, в котором весьма ощутима пресная вода тающих льдов, осадков и впадающих в океан рек. А ниже, до глубины 700 метров, находится вода... Атлантики! И только с 700 метров начинается, так сказать, истинная вода Северного Ледовитого...

Выходит, вода Атлантики занимает еще и бассейн Ледовитого океана? Нет, все несколько сложней. Член-корреспондент АН УССР А. Е. Ба-бинец и старший научный сотрудник Института физической химии В. Е. Ветштейн обнаружили «истинную» воду Северного Ледовитого в пробах,

4