Радий и радиевые руды

Большое многоэтажное здание с тихими лабораториями и кабинетами. Нас ведут по лестницам в подвал, потом подземным коридором в небольшую бетонированную камеру с толстыми стенками, расположенную под двором. Гремят замки — в пустой комнате без окон стоит небольшой железный шкаф. При потушенном электричестве отворяются дверцы, и привыкший к темноте глаз видит несколько светящихся полосочек. Камень в кольце нашего провожатого начинает ярко сверкать, неожиданно вспыхивая при повороте руки и усиливая свет при приближении к полоскам. Зажигается электричество, и в наших руках оказывается одна из этих светящихся полосочек, просто малюсенькая стеклянная трубочка — в ней белый порошок. Его только два грамма — щепоточка. Но сила этой щепоточки поистине замечательна: она постоянно выделяет из себя чудодейственные лучи-частицы, часть которых незаметно превращается в замечательный газ солнца — гелий. Из этой щепоточки постоянно выделяется тепло, и только через две тысячи лет она наполовину ослабеет. Замечательный порошочек, который светит своими лучами, мчащимися со скоростью света в одних случаях и со скоростью двадцати тысяч километров в секунду — в других. Он греет тысячи лет, и притом так, что один грамм радия может в час нагреть до кипения двадцать пять кубических сантиметров воды.

Это — соль радия, им лечат тяжкие заболевания рака. Радий иногда обжигает человека до ран, иногда спасает от гибели ткани организма.

Тысячные доли грамма солей радия в наших трубочках уже вызывают нередко исцеление, но для всего мира недостаточно тех шестисот граммов, которые добыты за последние тридцать лет упорной работы. Только шестьсот граммов чудодейственного порошка, или всего только сто двадцать кубических сантиметров!

Но мы начали наш рассказ с конца: раньше чем превратиться в белый порошочек, радий проходит долгую историю сначала в недрах земли, потом на заводах и в промышленных лабораториях.

Почти нет кусочка земли, где не было бы ничтожнейших следов этого металла. В любой породе его около 0, 000 000 001 процента, то есть в десять тысяч раз меньше, чем золота или серебра. В триллионных долях рассеивается радий по всей земной поверхности. Но как ни ничтожно это содержание, в земле или, вернее, в ее поверхностной пленке до десяти километров глубины заключается всего, по подсчетам ученых, около одного миллиона тонн радия. Могущество этого количества радия несравнимо ни с золотом, ни с серебром. Не забудем, что в настоящее время цена на радий сравнительно невысока — всего только семьдесят тысяч рублей золотом за щепоточку в один грамм, и эта цена сейчас считается минимальной и очень дешевой. Один миллион тонн радия должен стоить так много, что у меня почти не хватит места для написания цифр, — ведь надо поставить более пятнадцати нулей.

Рассеянный в земле радий недоступен человеку, и наши подсчеты всего только занятный расчет. Но иногда сама природа приходит на помощь человеку: кое-где она накапливает этот металл, но, правда, до известных пределов. Больше чем в сотых долях миллиграмма на сто граммов породы радий никогда не встречается, и наука говорит, что большее содержание и невозможно. Но в действительности руды много беднее. Из таких руд, в которых в одном вагоне руды содержатся не четыре-пять граммов, а хорошо, если один грамм этой беленькой соли, и должен человек научиться извлекать этот редкий металл.

В Бельгийском Конго, в Центральной Африке, в полярной Канаде Северной Америки, как раз там, где пролетали самолеты Чкалова и Громова, наконец в диких горах Колорадо, — вот где изнурительным трудом порабощенных капиталистами рабочих добывается эта руда.

Изучая многочисленные месторождения в различных странах и путешествуя по нашей стране, однажды, устав от ползания по лестницам и выработкам, мы присели и решили обменяться нашими впечатлениями о происхождении этих руд; вот как представлялись нам тогда картины отдаленного прошлого.

«Наступило начало третичной эпохи — тот знаменательный момент в истории Земли, когда снова вдоль старых линий новая, молодая Альпийская горная система стала вздымать свои складки, перебрасывать и опрокидывать слои, надвигая мощные старые массивы на молодые отложения, разламывая и раскалывая перед собою земную кору. Длинною и сложною цепью тянется эта горная система от берегов Атлантического океана через Испанию, Северную Африку, Италию, Балканы, дальше через Крым, Кавказ в разнообразные области Памира и складчатые системы Гималаев. С юга надвигались эти складчатые движения, создавая горную страну Туркестана, выше трех тысяч пятисот метров вздымая нагорье Памира, и всё затухающими и успокаивающимися складками проникали они на север в предгорья Алая.

Медленно и постепенно с первой половины третичного периода затухали эти могучие явления, но они не кончились еще и сейчас. По тем же длинным, вытянутым с востока на запад линиям идут еще сейчас изгибания и разломы земли. Чуткие сейсмографы Ташкентской обсерватории еще и сейчас нам говорят, что здесь неспокойно и что самые могучие землетрясения отмечаются именно по этим линиям Туркестанского и Алайского хребтов. Многочисленные горячие и целебные источники еще и сейчас поднимаются по этим расколам. Здесь еще всё живет сложною химическою жизнью, и в длительном процессе замирания древней Альпийской системы еще сейчас идут мощные химические процессы в недоступных нам глубинах земли. Среди них поднимались к поверхности и растворы радиевых солей…

И в то же самое время, подобно вершинам Крымских гор или нагорьям Крайны и Далмации, в условиях умеренного влажного, но неравномерного климата началось то своеобразное изменение поверхности, которое мы называем карстом. Воды дождей по трещинкам начали проникать в известняки, стали растворять их стенки, механически промывая себе дорогу и врезаясь длинными и сложными ходами внутрь известняков.

Когда начался этот процесс, столь широко распространенный в известковых грядах, сказать трудно. Может быть, еще тогда, когда известняки возвышались отдельными островами среди уходившего третичного моря; может быть, гораздо позднее, когда прокладывали себе ложе реки, врезаясь в толщу известняков, но во всяком случае процесс образования карста идет, повидимому, еще и сейчас, в условиях сухого, почти пустынного, климата.

И вот, в эти карстовые полости и проникли горячие воды глубин с их загадочными скоплениями урана, ванадия, меди и бария. С ними из неведомых глубин пришел и радий…»

Апатит и нефелин

Что такое апатит и нефелин? Еще недавно не всякий молодой минералог знал, что это такое, и не в каждой коллекции можно было найти эти два минерала.

Апатит в основном — соединение фосфорной кислоты и кальция. Внешний вид этого минерала так разнообразен и странен, что старые минералоги назвали его апатитом , что значит по-гречески… обманщик. То это прозрачные кристаллики, до мелочей напоминающие берилл или даже кварц, то это плотные массы, не отличимые от простого известняка, то это радиально-лучистые шары, то порода, зернистая и блестящая, как крупнозернистый мрамор.

Не лучше обстоит дело и с нефелином. Его название происходит от греческого слова nephele — туча, туман, ибо невзрачен, мутен и сер этот камень, и нелегко его в поле отличить от простого серого кварца.

Кто слышал лет тридцать тому назад об этих двух камнях? А теперь мы часто встречаем их на столбцах газет; слово «апатит» сделалось почти нарицательным — как полярное золото.

Все химические заводы ждут апатита, а поля, безграничные поля хлебов, льна, свеклы, хлопка не могут без него обойтись.

Скоро в каждом кусочке хлеба будет много миллиардов атомов фосфора из нашего хибинского апатита, а алюминиевая ложка… будет из хибинского нефелина.

Вот мы сказали и второе слово: «хибинский», Хибины, — и с ним тесно связана судьба советского апатита и нефелина.

Когда в начале этой книги я говорил о том, как начала наша ленинградская молодежь работать за Полярным кругом в Хибинском массиве, я рассказывал, как в глуши болот, тайги и тундры мы нашли первые редкие камни, а среди них и зеленый апатит. Но теперь всё изменилось, и за пятнадцать лет вырос целый новый мир — мир первой заполярной промышленной стройки.

От станции Апатиты, новой узловой станции Кировской магистрали, мы едем на великолепном электровозе прямо в город, вдоль пенящейся реки Белой, которую мы раньше с таким трудом переходили, через леса, прямо к озеру Вудъявру, к городу Кировску, к чудесам техники, промышленности и хозяйства.

Мы не успели оглядеться, как пересели на легковой автомобиль и по великолепной дороге едем дальше к рудникам горы Кукисвумчорр, где добывают апатит и нефелин. Влево остается большой Уртитовый отрог, огромная гора, на три четверти состоящая из почти чистого нефелина. Далее блестят склоны Юкспора…

На двадцать пятом километре, миновав новый рудничный городок, почту, аптеку, гараж, столовую, мы начинаем забирать всё круче и круче вверх. По дороге мчатся грузовики, внизу свистят паровозы, кое-где раздаются выстрелы отпалок.

Мы взлетаем к самому апатитовому поясу, и через три минуты мы в самом замечательном забое мира: зеленый искристый апатит с серым нефелином образует сплошную стену высотой в сто метров.

На двадцать пять километров протягивается этот замечательный пояс Хибинских тундр, огибая их кольцом. Апатитовая руда уходит в глубину даже ниже поверхности океана, не имея себе равных нигде в мире.

В вагонетках отвозят искристую руду к двум бремсбергам, где на стальных тросах ее спускают вниз в долину реки Саамской (Лопарской), чтобы там погрузить в вагоны.

Одни вагоны идут прямо на заводы СССР, много руды грузят на пароходы в Мурманске, и они идут в разные страны.

Но большинство поездов идет недалеко, — всего лишь в Кировск, на фабрику, на самую большую в мире обогатительную фабрику, которая в год из породы дает много тонн чистейшего апатита.

После размола в больших чанах наверх всплывают с пеной зеленые апатиты, а на дне остается серый осадочек нефелина. Чистый апатит, «концентрат», сушится и идет дальше. Из него в огромных электропечах будут получать чистый фосфор и фосфорную кислоту, но пока он идет на фосфатные заводы в Винницу и Одессу, Молотов и Константиновку, где из него готовят первоклассное удобрение для полей.

Дайте миллионы тонн этого порошочка, приготовленного из апатита, нашим полям и лугам, рассыпьте его по грядам сахарной свеклы и хлопка, — и удвоятся урожаи, увеличатся размеры свеклы, разрастутся белоснежные коробочки хлопка и нальется зерно! Апатит — камень плодородия, камень жизни, богатства колхозов, камень будущего нашей страны.

Но займемся немного арифметикой: это бывает очень полезно. Сколько фосфора из хибинского апатита будет съедать в день каждый гражданин СССР?

Для правильного удобрения полей хлебных злаков на территории нашего Союза надо каждый год в них вносить около восьми миллионов тонн фосфорных удобрений, в которых содержится фосфора около 8 процентов, а в само зерно попадает всего лишь 10 процентов от этих 8 процентов.

Давайте подсчитаем, и окажется, что каждый гражданин СССР с каждым килограммом хлеба будет поглощать фосфор из пяти граммов хибинского апатита (так как немного фосфора будет идти и из других фосфорных месторождений Союза), и он с каждым куском хлеба, взятым в рот, проглотит около 50 000 000 000 000 000 000 атомов фосфора, пришедшего далеким и сложным путем из полярного рудника Кукисвумчорра.

Правда, пока мы еще не вносим так много удобрений из апатита: у нас недостает для того переработки фабрик и фосфорных заводов, но всё же примем самую низкую возможную цифру, — заменим цифру пятьдесят единицей, и то каждый из нас будет глотать с каждым кусочком хлеба много-много миллионов атомов хибинского фосфора!

Да, каждый кусочек хлеба, волокно льняной материи, хлопчатобумажная рубашка содержат частицы апатита, и даже сахар живет хибинским апатитом!

Но мы бросим его не только на поля. Мы растворим его в прудах, чтобы усилить рост рыбы, мы превратим его в ценнейшее лекарство для слабых людей, усталых от работы. Мы покроем нержавеющим составом стальные крылья самолетов.

Мы будем улучшать бронзу и чугун при их выплавке, словом — используем апатит в десятках производств, гордясь им, как своим, советским, камнем.

Но, чтобы найти ему эти применения, мы должны очистить его от нефелина и получить чистейший концентрат.

Что же будет со спутником апатита, с нефелином, этим вредителем апатитовой руды? Наши геохимики и технологи уже разобрались в свойствах этого камня. Оказалось, нефелин получит применение в самых разнообразных отраслях промышленности, начиная с кожевенной, где он дает неплохой дубитель, керамической, где заменяет дорогой полевой шпат, текстильной, где делает ткани водоупорными, и кончая самым главным и важным применением — получением из него металлического алюминия.

История апатита и нефелина творится людьми.

Никому прежде неизвестные два камня сделались крупнейшими полезными ископаемыми СССР. Геохимики, технологи, минералоги и хозяйственники превратили их в величайшее богатство советской промышленности и культуры.