Почему уран? Во-первых, это крайне подвижный элемент, который отзывчиво реагирует на изменение геохимической и биохимической обстановки. Во-вторых, благодаря радиоактивному распаду он служит «геологическими часами» и большинство заслуживающих доверия датировок (и в этой книге, в частности), опираются на урановый «хронометраж». В силу своих свойств этот химический элемент, пожалуй, один из лучших «инструментов» из таблицы Менделеева для познания истории Земли.
Ну и, помимо прочего, моя судьба сложилась так, что в поисках этого металла мне довелось поколесить по свету от песков Средней Азии и Ирана до каменистых пустынь китайской Гоби и от русских степей до африканской саванны. Так что уран мне знаком несколько больше, чем другие элементы.
В начале нашего исследования остановимся на том, как бактерии подготавливали планету, перерабатывая космическое вещество в земные минералы и породы. Разберемся, отчего уран задержался на старте и почему его первые месторождения появились спустя лишь два миллиарда лет после рождения Земли. Зададимся вопросом, могли ли микроорганизмы запустить атомные реакторы на планете, и как это отразилось на биосфере.
Поймем, отчего на одних этапах развития Земли появлялись одни типы месторождений, а на других иные, совсем не похожие.
В заключение отправимся на Марс и посмотрим, имеет ли смысл там искать урановые (и не только) месторождения.
В ходе работы у меня забрезжил ответ на вопрос полувековой давности, правда, пока только на примере месторождений золота, урана, железа. Вся книга единое доказательство, и, чтобы согласиться со мной или оспорить мои выводы, тебе, читатель, придется прочесть ее до конца.
Прав я или нет, не столь важно, ведь сказано, что «писатель только начинает книгу, ее завершает читатель»2. Так что ответное слово за тобой.
От радия к урану. Немного истории
В едином миге яростного взрыва
Вы источили вечности огня:
Вы поняли сплетенья косных масс,
Вы взвесили и расщепили атом,
Вы в недра зла заклинили себя.
И ныне вы заложены, как мина,
Заряженная в недрах вещества!
Максимилиан Волошин
В центре Европы на границе Богемии и Саксонии находится невысокий горный хребет Рудные горы. С древних времен здесь добывали медь, олово, железо, свинец, но прославились Рудные горы благодаря серебру. На южных, богемских склонах, в начале XVI века, около одного из месторождений появился поселок, названный Таль, (от немецкого слова Tal долина). Вскоре разросшийся городок в честь покровителя рудокопов святого Иоахима переименовали в Йоахимсталь. Здесь из местного серебра начали чеканить деньги «йоахимсталеры». Благодаря высокому качеству монет они с готовностью принимались по всей Европе, в том числе и в Московии, где их называли «талеры Яхима», или попросту «ефимками». Европейцы предпочитали называть эти монеты просто «талеры», а со временем, уже за океаном, название трансформировалось в «доллары».
Но не все благополучно в то время обстояло в Европе. В середине XVII века несколько протестантских семей из-за религиозных преследований покинули родную Богемию и обосновались на немецкой стороне Рудных гор, основав новое поселение, которое назвали в честь своего курфюрста Йоханна-Георга II Йоханнгеоргенштадт. Новый поселок, по сути, не отличался от множества рядом расположенных шахтерских городков: здесь так же первым делом была организована пивоварня и начал работать шинок, и только потом руки у горожан дошли до сооружения ратуши и церкви. Как и любой шахтерский городок того времени, его окружали наспех вырытые искателями счастья неглубокие норы; те из них, которые оказывались рудными, превращались в шахты. Ландшафт украшали протяженные сточные канавы, мутные от шлаков, и высокие, местами дымящиеся отвалы; повсюду разносился запах серы. В лучшие времена вокруг города работало 180 (!) рудников, где добывалось серебро. Среди серебряных руд время от времени встречался странный иссиня-черный минерал, напоминающий жирным блеском смолу. Его увесистые куски легко ломались на части, похожие по форме на почки или ракушки. Минерал был настолько тяжел, что не вызывало сомнений он содержит большое количество ценного металла. Но сколько ни пытались горняки извлечь из рудной массы что-нибудь полезное, все без толку ни плавильный тигель, ни ртуть, ни кислота не могли с ним справиться. В конце концов, рудокопы перестали обращать на него внимание и стали считать его пустой породой, выбрасывая в отвалы. За жирный смоляной блеск и пустые надежды, минерал получил название «смоляная обманка» Pechblende, от немецких слов pech смола и blende обманывать, ослеплять.
К концу XVIII века основные шахты в окру́ге истощились, и Йоханнгеоргенштадт начал приходить в упадок. О фартовых временах напоминали только названия заброшенных серебряных приисков: «Благословенье», «Нежданное счастье», «Божья милость». Правда, время от времени сюда наведывались господа с утонченным вкусом, желающие приобрести необычные минералы для своих коллекций. Как-то проездом с курортного Карлсбада (до которого всего 25 километров) здесь побывал тайный советник Гёте из Веймара и приобрел красивый образец руды.
Вот и берлинский естествоиспытатель Мартин Генрих Клапрот отобрал в заброшенной шахте Йоханнгеоргенштадта для изучения образцы смоляной обманки. Чутье не подвело исследователя в этом минерале ему удалось выделить новый химический элемент. Незадолго до его опытов астрономы расширили границы Солнечной системы: впервые со времен античности была открыта новая планета, получившая название по имени греческого бога неба Урана. Вспомнив традиции астрологов, когда каждой планете соответствовал свой металл, Клапрот предложил назвать новый элемент в честь недавно открытой планеты ураном, а минерал смоляная обманка получил название-аналог урановая смолка.
Клапрот же нашел и применение урану оказалось, его окислы способны окрашивать стекло в красивый ярко-желтый и зеленый цвета, кроме того, окрашенное стекло обладало флюоресценцией. В результате, часть урановой смолки, которая раньше шла в отбросы, стала приобретаться стеклодувами. Знаменитое богемское стекло окрасилось новыми красками, это помогло чешским мастерам добиться общеевропейского доминирования и практически вытеснить с рынка конкурентов-венецианцев, торгующих муранским стеклом.
Пятьдесят лет уран Клапрота числился металлом, и только в 1841 г. француз Эжен Пелиго доказал, что, несмотря на характерный металлический блеск, это не элемент, а его окисел UO
2
Исследование нового металла продвигалось неторопливо. Через сто лет после открытия Клапрота было обнаружено, что соединения урана способны засвечивать фотоматериалы через светонепроницаемую черную бумагу, а таинственные, невидимые, исходящие от него лучи делают окружающий воздух электропроводным.
В самом начале ХХ века смоляная обманка преподнесла еще ряд сюрпризов: Мария Кюри столкнулась со странным обстоятельством: излучение урановой смолки во много раз превосходило излучение чистого урана. Объяснение могло быть только одно обманка содержит еще какой-то неизвестный элемент. И он был открыт, да не один, а сразу три: полоний, актиний и радий. При этом радий, даже не чистый, а в составе выделенных твердых солей, излучал в миллионы раз сильнее, чем уран!
Вскоре выяснилось: таинственные радиоактивные лучи способны не только засвечивать фотопластинки. Примеси радия при взаимодействии с сульфидами цинка и меди дают состав, который светится в темноте зеленым светом. В моду вошли часы со светящимися стрелками, этой магической субстанцией покрывались стрелки компасов и военных приборов. Выпуском чудо-краски под названием «Undark» («Не темно») занялась американская корпорация «US Radium» («Американский Радий»).