Исчезающая ложка, или Удивительные истории из жизни периодической таблицы Менделеева - Сэм Кин

Поскольку Дэвид не имел никаких преступных намерений (a ll сентября 2001 года еще не наступило), его не стали привлекать к ответственности. Но он представлял свое будущее иначе, нежели его родители. После отчисления из колледжа он пошел на флот, изъявляя горячее желание служить на атомной подводной лодке. Учитывая биографию Дэвида, военным «ничего не оставалось», кроме как удовлетворить его просьбу, но там парня отправили на камбуз и заставили драить палубу. К сожалению для Дэвида, ему так и не представился шанс серьезно заняться наукой в контролируемых условиях и под научным руководством. Кто знает, может быть, он смог бы добиться стоящих результатов, учитывая его энтузиазм, упорство и талант.

Финал истории «радиоактивного бойскаута» получился печальным. Демобилизовавшись, Дэвид вернулся к себе домой в пригород и стал просто слоняться без дела. Он тихо прожил несколько лет, а в 2007 году полиция обнаружила, что он возится с автономной пожарной сигнализацией из того многоквартирного дома, где жил. Проще говоря, Дэвид попался на краже этих аппаратов. Учитывая историю Дэвида, это было серьезное преступление, так как важную роль в работе сигнализации играет радиоактивный элемент америций. Америций – это надежный источник альфа-частиц, которые можно вместе с электрическим током пропускать через детекторы дыма. Дым впитывает альфа-частицы, из-за чего электрическая цепь разрывается и срабатывает пожарная сигнализация. Но Дэвид планировал использовать америций для создания еще одной грубой нейтронной пушки, поскольку альфа-частицы способны вышибать нейтроны из ядер некоторых элементов. Действительно, еще подростком Дэвида задерживали в летнем лагере за воровство дымовых детекторов. На этот раз его сразу арестовали.

Когда в 2007 году его снимок, сделанный в участке, попал в руки журналистам, оказалось, что физиономия Дэвида покрыта красными пятнами, как будто он страдал от острой угревой сыпи и расцарапывал себе лицо до крови. Но обычно у мужчин после тридцати угревой сыпи не бывает. Напрашивался вывод, что эта болезнь связана именно с ядерными экспериментами, которыми Дэвид увлекался в юности. Его история напоминает, что элементы, выстроившиеся по нижнему краю таблицы, конечно, не ядовиты в традиционном понимании этого слова, в отличие от металлов из «коридора ядов». Но радиоактивные элементы достаточно коварны и могут сломать человеку жизнь.

10. Примите два элемента, перезвоните мне утром

Периодическая таблица полна переменчивых элементов, большинство из которых гораздо сложнее, чем прямолинейные агрессоры из «коридора ядов». Странные элементы творят в нашем организме странные дела – зачастую во вред нам, но иногда и на пользу. Элемент, токсичный в одних обстоятельствах, в других может оказаться противоядием, которое спасет жизнь. Элементы, участвующие в нашем метаболизме каким-то необычным образом, могут стать для врачей новыми диагностическими инструментами. Взаимосвязи между элементами и лекарствами даже помогают прояснить, как сама жизнь вызревает из неодушевленного химического материала, наполняющего периодическую систему.

Лекарства на основе некоторых элементов имеют удивительно давнюю историю. Предполагается, что древнеримские офицеры болели меньше, чем простые легионеры, так как ели с серебряных тарелок. Как ни бесполезна была твердая валюта в диких краях, большинство семей американских первопроходцев обычно брали с собой в путь как минимум одну хорошую серебряную монету, которую провозили в фургонах «Конестога[82]» через прерии, заботливо спрятав в молочной крынке. Монета была нужна не как платежное средство, а чтобы молоко не испортилось. Известный респектабельный астроном Тихо Браге, сломавший нос во время пьяной дуэли в 1564 году в плохо освещенном банкетном зале, заказал себе протез носа из серебра. Этот металл всегда считался модным и, что гораздо важнее, помогал бороться с инфекциями. Правда, он слишком заметно блестел, из-за чего Браге был вынужден повсюду носить с собой банки с кремом, то и дело смазывая свой протез.

Любознательные археологи через много лет после смерти Браге раскопали его череп и обнаружили зеленую корку на передней части черепа. Вероятно, это означает, что Браге носил не серебряный, а более дешевый медный нос[83]. Не исключено, конечно, что Браге просто менял протезы, как серьги, в зависимости от того, в какой компании оказывался. В любом случае эта история кажется правдоподобной. В свое время лечебные свойства обоих металлов отвергались как бабушкины сказки, но в наши дни наука подтверждает, что оба элемента являются антисептиками. Серебро слишком дорогое для повседневного использования, но медные трубы и другие сантехнические приспособления сегодня прочно угнездились в стенах современных зданий, так как полезны именно с санитарной точки зрения. История использования меди в медицинских целях началась в 1976 году, когда в одном филадельфийском отеле была зафиксирована вспышка смертельного заболевания. В июле того года неизвестная инфекция просочилась в трубы кондиционирующей системы здания, распространилась и попала в комнаты через вентиляционные отверстия с потоками холодного воздуха. За несколько дней сотни постояльцев отеля попали в больницу с «гриппом», тридцать четыре человека умерли. В ту неделю отель сдавал свой конференц-зал для съезда группы ветеранов Американского легиона, и, хотя среди жертв оказались не только ветераны, инфекция получила название «болезнь легионеров».

Проблему сразу же стали решать законодательно. Правительство постановило, что необходимо повысить чистоту водопроводов и вентиляционных систем. Простейшим и наиболее дешевым способом усовершенствования всей инфраструктуры оказалось использование меди. Если какие-то бактерии, грибки или мелкие водоросли сталкиваются с медной преградой, они поглощают атомы меди, которые, в свою очередь, нарушают их метаболизм. На человеческие клетки медь такого воздействия не оказывает. Микроорганизмы погибают в течение нескольких часов. Благодаря такому бактерицидному эффекту, называемому «олигодинамическим», металлы оказываются чище, чем дерево или пластик. Вот почему в общественных зданиях так часто встречаются латунные дверные ручки и металлические поручни. Кроме того, легко понять, почему большинство хорошо сохранившихся монет в США содержат до 90 процентов меди или (как, например, пенни) имеют медное покрытие[84]. В вентиляционных шахтах также применяются медные трубы, позволяющие избавиться от таящихся там вредных микроорганизмов.

Не менее смертелен для крошечных одноклеточных организмов ванадий, элемент № 21. Правда, ванадий оказывает необычное действие на мужчин: это самый сильный из известных спермицидов. Большинство спермицидов растворяют жировую мембрану, окружающую сперматозоид, в результате чего клетка гибнет. Однако мембрана есть у всех клеток, поэтому такие вещества часто раздражают слизистую оболочку влагалища и повышают восприимчивость женщины к кандидозу. Это не здорово. Ванадий же не вызывает растворения оболочки сперматозоидов, а просто ломает им жгутики. Жгутики отваливаются, и сперматозоиды просто вертятся на месте, как лодочки с потерянными веслами[85].

Ванадиевые противозачаточные средства не появились на рынке по прозаической причине. Дело в том, что если в лабораторных условиях удается обнаружить у элемента те или иные полезные свойства, это еще не означает, что из него получится безопасный для здоровья людей препарат. Несмотря на свою силу, ванадий остается сомнительным элементом, не слишком подходящим для участия в метаболизме. В частности, ванадий необъяснимым образом повышает и понижает уровень сахара в крови. Именно поэтому, несмотря на небольшую токсичность, минеральная вода из богатых ванадием источников у горы Фудзияма продается в качестве средства, нормализующего уровень сахара в крови (как утверждают некоторые сайты). Другие элементы также могут быть эффективными лекарствами. К примеру, в последнее время ведутся исследования, связанные с лечением рака при помощи гадолиния. Действие гадолиния связано с тем, что в его атоме имеется множество неспаренных электронов. Несмотря на то что каждый электрон всегда готов образовывать химические связи с другими атомами, в родном атоме электроны максимально дистанцируются друг от друга. Как вы помните, электроны находятся в оболочках, а оболочки, в свою очередь, подразделяются на так называемые орбитали. На каждой орбитали может уместиться не более двух электронов. Интересно, что электроны заполняют орбитали по тому же принципу, что и пассажиры – двойные кресла в автобусе. Каждый электрон стремится занять свободную орбиталь и «подсаживается» к другому электрону, лишь когда свободных орбиталей уже нет[86]. При этом электрон может находиться на одной орбитали только с тем, который обладает противоположным спином. Это особое свойство, которым характеризуется магнитное поле электрона. Связь между электронами, их спинами и магнитами может показаться странной, но все вращающиеся заряженные частицы обладают постоянным магнитным полем, как миниатюрные копии Земли. Если электрон образует пару с другим электроном, имеющим противоположный спин, их магнитные поля уравновешиваются.