М Аджиев - Атомная энергетика — что дальше?

А биологи… Разве полностью исследованы биохимические процессы в живых организмах, где присутствуют изотопы водорода? Это тоже, по существу, чистая страница науки, на которой написано разве что несколько букв. Очевидно, что если вода — спутник всего живого, то, видимо, присутствие дейтерия в ней тоже играет какую-то роль в развитии живых организмов.

А может быть, именно этому веществу обязана живая материя своим появлением? А что, если есть новые формы жизни? Возможно? Конечно, возможно. Прогнозы, гипотезы, проекты… Пока же биологи, как и химики, очень мало работают с тяжелой водой. Только избранные, только заслуженные. Слишком дорогой это ресурс, слишком редкий, чтобы быть в каждой лаборатории. Будь его больше в распоряжении исследователей, можно было бы, не экономя на миллиграммах, провести масштабные опыты, позволяющие поставить на повестку дня много новых вопросов, например о биотехнологиях в деле разделения изотопов. Да-да, именно биотехнологиях!

Еще в 1952 году стало известно, что некоторые дрожжи выделяют из тритиевой воды тритий и включают его в свои биохимические процессы. Несколько позже были выявлены водоросли, которые тоже успешно и давно «освоили» технологию изотопного разделения… Как это им удается?

Нет, не потеряли своей актуальности слова, написанные академиком Н. Д. Зелинским еще в 1934 году: «Кто бы мог подумать, что в природе существует еще другая вода, о которой мы до прошлого года ничего не знали, вода, которую в весьма небольшом количестве мы ежедневно вводим в свой организм вместе с питьевой водой. Однако небольшие количества этой новой воды, потребляемые человеком в течение жизни, составляют уже порядок величины, с которым нельзя не считаться».

И далее, развивая свою мысль, ученый продолжал: «В эволюции химических форм в биосфере и литосфере тяжелая вода не может не принимать участия, и вопрос о том, в какой стадии такого эволюционного процесса находится тяжелая вода в нашу эпоху, в стадии накопления ее в природе или в стадии деградации, представляется весьма важным и с точки зрения обмена веществ в живых организмах, в которых вода играет первостепенную роль.

Все живое проводит через свой организм громадные массы обыкновенной воды, а вместе с ней и тяжелую воду; какое же влияние оказывает последняя на жизненные функции организма? Пока это неизвестно, но такое влияние должно быть несомненным».

Изменилось ли что-нибудь в познании природы тяжелой воды за прошедшие полвека? Конечно. Но немного. Новых вопросов появилось куда больше, чем ответов… И все потому же… По-прежнему слишком дефицитен ресурс, очень мало его достается ученым-естественникам.

Наука пока не может ответить на некоторые вопросы. Скажем, такой. Если процесс образования дейтерия протекал на Земле постоянно, то правомерно предположить, что так было и миллион и миллиард лет назад и много раньше. Дейтерий — стабильный изотоп, который, по-видимому, должен накапливаться в природе, по крайней мере его должно становиться все больше. Однако если провести очень приблизительный расчет с максимально возможными «невыгодными» допущениями, то… не сходятся концы с концами.

Приняв планету за идеальный водный шар без защитной атмосферы, на который равномерно поступает космическая радиация, и зная «скорость» образования дейтерия, можно подсчитать, сколько его должно бы было быть на Земле. Затем, зная общие запасы природной воды, можно вычислить по среднепроцентному показателю фактические запасы дейтерия. Если сравним полученные цифры, то увидим, что они будут отличаться на несколько порядков.

Куда же девается дейтерий?

А что, если он играет какую-то чрезвычайно важную роль в биологических процессах?. Например, являясь, как и в атомной промышленности, своеобразным «замедлителем» быстрых нейтронов в живых организмах. Может быть, дейтерий — средство защиты организмов от естественной радиации? Почему нет?

На планете есть территории, где естественный фон радиации очень высок, однако живая природа там развивается. И развивалась. Впрочем, даже и в Чернобыле не деградировала она. Значит, есть какой-то природный механизм защиты от радиации. А что если изучение дейтерия поможет найти его?

А теперь вернемся к началу нашего очерка, на якутскую землю. В осень. К странным белым льдинам. На застывающую реку… Пройдет время, бурный весенний паводок разметет двух-трехметровый лед на реке, разольется широкое половодье, и все-все льдины понесутся, захваченные течением, в Северный Ледовитый океан. Так бывает каждую весну.

Могучие реки Сибири и Севера щедро питают полярный океан. Один только Енисей каждую секунду поставляет около 20 тысяч кубометров воды. А среди этой воды есть и дейтериевая. Сколько ее? Фантастически много! Каждые сутки река выносит в Арктику 256 тысяч кубических метров тяжелой воды. Кто скажет, что тяжелая вода редкий ресурс?

Всего же за год Арктика получает не менее 3 миллионов кубометров тяжелой воды из различных источников — стоков рек, океанических течений, атмосферных осадков.

Цифра хоть и фантастически гигантская, но вполне реальная, если иметь в виду, что речной сток в СССР — это более 6 тысяч кубических километров воды в год.

Но в этом примечательном факте обращает на себя внимание одна очень интересная деталь. Как показывают немногочисленные пробы арктической воды, дейтерия в ней почти всюду меньше нормы. Ниже среднестатистической. Почему? Не будем торопиться с ответом.

Сперва спросим, что, осадки в высоких широтах бедны дейтерием? Бедны. В науке сложилось мнение о скудности запасов тяжелой воды в полярных водоемах. Успело сложиться. (Вспомним опыты И. Киршенбаума с природной водой из Большого Медвежьего озера Канады и другие).

Противоречие же! И, по-моему, явное. Что же получается — с одной стороны, известно, что в Северный Ледовитый океан поступают огромные массы тяжелой воды, а с другой стороны, что воды океана бедны дейтерием. Разве не парадокс?

И если первая часть парадокса сомнений не вызывает (реки действительно впадают в океан), то вторая часть заставляет скептически отнестись к качеству проб, к достоверности измерений и вообще к географии поиска. Тем более что, судя по литературе, исследователи ухитрялись долго не замечать никаких отклонений от догмы «полярные воды бедны дейтерием». И точка.

Хотя данные, например, полученные А. С. Редфилдом и И. Фридманом и опубликованные ими в 1964 году, косвенно говорили как раз об обратном. Эти исследователи прошли, образно говоря, от Арктики до берегов Антарктиды, придерживаясь атлантического меридиана, и пронаблюдали изменение содержания в воде дейтерия: просмотрели планету как бы в разрезе, от полюса до полюса. И что же?