Уравнение состояния идеального газа имело колоссальное значение не только для основателей современной химии, но и для инженеров, проектировавших дирижабли, которые могли выдерживать изменения в объеме и давлении газа, а также адаптировавших их конструкцию к разным подъемным газамводороду и гелию.
Большим преимуществом гелия является то, что он наименее активный из всех простых веществ: не существует ни одного известного нам сложного вещества, в котором атомы гелия соединялись бы с атомами других элементов. Поэтому этот газ не может вступать в опасные реакции, в противоположность водороду, который с готовностью вступает в реакцию с кислородом, и в некоторых пропорциях эта реакция становится взрывной.
Большая трудность для Германии, а также для Британии и Франции заключалась в том, что в Европе гелия не было. Единственным в мире поставщиком гелия были США, а в 20-х годах он даже там был в дефиците.
Гелий получается в результате радиоактивного распада более тяжелых элементов в недрах Земли, в особенности тория и урана. Гелий просачивается через отверстия и трещины в скальных породах и добывается как примесный компонент природного газа. Поскольку в 20-х годах бурение осуществлялось в основном для получения нефти, природный газ добывали в небольших количествах, поэтому и гелия получали мало. Говорят, что, когда флот США запустил USS Shenandoah («Шенандоа»; см. рис. 8) первый из четырех гигантских дирижаблей на основе гелия, в его газовых баках находилась большая часть когда-либо произведенного гелия и что, когда в 1924 году на вооружение был принят дирижабль USS Los Angeles («Лос-Анджелес»), возникли трудности с использованием двух воздушных судов одновременно из-за нехватки гелия.
Рисунок 7. Универсальный газовый закон рассказывает нам, как ведет себя газ в нормальных условиях. Вверху слева: давление (Р) на стенки сосуданапример, купленного в зоопарке воздушного шарикавозрастает, потому что молекулы газа ударяются о стенки, и чем больше таких ударов в секунду происходит, тем выше давление. Вверху справа
Примечания
1
Периодическая таблица химических элементов ИЮПАК (Международный союз специалистов по теоретической и прикладной химии, 2012 г.). URL: https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/.
2
Англ. spin«вращение».
3
Из квантовой механики можно вывести (хоть это и нетривиальное упражнение даже для физиков) такую же периодическую таблицу и множество удобных объяснений поведения химических элементов.
4
Scerri E.R. The Periodic Table: Its Story and Its Significance. Oxford University Press, 2006.
5
Ball P. There is No Hidden Understanding to be Teased out by Improving the Periodic Table, Argues Philip Ball. But Eric Scerri Begs to Differ // Chemistry World, September 2010.
6
Браун Д. Код да Винчи (The Da Vinci Code). АСТ, 2004.
7
Адамс Д. Автостопом по галактике (The Hitchhikers Guide to the Galaxy). АСТ, 1997.
8
В книге Д. Адамса ответ на этот вопрос должен был разрешить все проблемы Вселенной. Для его получения был создан специальный компьютер, который после 7,5 миллиона лет вычислений дал на него ответ42.
9
Отсылка к фильму «Угадай, кто придет к обеду?» (Guess Whos Coming to Dinner). Прим. ред.
10
Mwakikagile G. Botswana Since Independence. New Africa Press, 2009.
11
Lloyds of Londonизвестный рынок страхования, существующий с XVIII века.
12
Parsons N., Henderson W., Tlou T. Seretse Khama. Macmillan, 1995; Mbanga W., Mbanga T., Seretse & Ruth. Tafelberg, 2005; Dutfield M. A Marriage of Inconvenience. Harper Collins, 1990.
13
Ibidem.
14
Duffy R.J. History of Nuclear Power // Encyclopedia of Energy. Elsevier, 2004. Vol. 4.
15
И в моем издании Laerebog i uorganisk kemi Нильса Бьёррума 1946 года он все еще находится там, даже несмотря на то что Бьёррум в былые времена преподавал химию Нильсу Бору.
16
49 Uranium Rush // Popular Mechanics, 2 (91). 1949.
17
Как это показано на обложке американского журнала «Популярная механика» 1949 года.
18
Willis R.P.H. The Uranium StoryAn Update // The Journal of The South African Institute of Mining and Metallurgy, 106. 2006. P. 601609; Masiza Z. A Chronology of South Africas Nuclear Program // The Nonproliferation Review Fall, 1993. P. 3555.
19
Parsons, Seretse Khama.
20
Hyam R. The Political Consequences of Seretse Khama: Britain, the Bangwato and South Africa, 19481952 // The Historical Journal, 29. 1986.
21
Dutfield, A Marriage of Inconvenience.
22
Hyam R., Henshaw P. Prime Ministers Office Papers // The Lion and the Springbok: Britain and South Africa Since the Boer War. Cambridge University Press, 2003.
23
Willis, The Uranium Story; Masiza, A Chronology of South Africas Nuclear Program.
24
3 февраля 1960 года в Кейптауне, говоря о деколонизации, Макмиллан объявил, что «над этим континентом веет ветер перемен, и Великобритания вынуждена с этим считаться». После этого в том же году большинство африканских колоний получили независимость.
25
Леди Рут Уильямс Кхама, 19232002.
26
McCall Smith A. The Number One Ladies Detective Agency. Polygon, 1999.
27
Hyam, Henshaw, The Lion and the Springbok.
28
Фильм получил два «Оскара»: Хепберн получила награду за лучшую женскую роль, а Уильям Роузза лучший оригинальный сценарий.
29
Campbell D. Alabama Votes on Removing its Ban on Mixed Marriages Special Report: The US Elections // The Guardian, 3 November 2000.
30
При реакции с металлическим натрием выделяется такое количество тепла, что водород иногда воспламеняется.
31
Некролог Henry S. Lowenhaupt, 87; CIA Trailblazer // The Washington Post. 14 March 2006.
32
Lowenhaupt H.S. Chasing Bitterfeld Calcium // Studies in Intelligence, 1 (17). 1996 (подчищенная версия: оригинал опубликован в 1973 г.).
33
Мы использовали это слово в предисловии; возможно, в школе вы слышали другой терминэлектронная оболочка.
34
Это важный промышленный процесс. Неон и другие благородные газы используются в самых разных целях, а жидкий азот очень важен для охлаждающих установок, но его нужно отделить от жидкого кислородавесьма опасного вещества.
35
Тем не менее вот эти детали. На каждый атом урана вам требуется два атома кальция. Поскольку атомная масса урана238, а кальция40, это означает, что на 80 г кальция вы можете получить 238 г урана, а 30 тонн кальция дадут вам (по крайней мере, если теоретически предположить, что реакция пройдет хорошо) 30 × 238: 80 = 187 тонн урана.
36
Один из руководителей британской разведки, коммунист, агент советской разведки с 1933 года и член Кембриджской пятёрки.
37
Goodman M.S. Spying on the Nuclear Bear: Anglo-American Intelligence and the Soviet Bomb. Stanford University Press, 2007.
38
Campbell C. A Questing Life. iUniverse, 2006.
39
Отсылка к роману Марка Хэддона The Curious Incident of the Dog in the Night-Time (в России книга вышла под заголовком «Загадочное ночное убийство собаки»). Прим. ред.
40
Brinck B. «Stockholms-Tidningen». Шведский журналист находился на борту дирижабля Hindenburg в 1937 г. и отправил домой в Стокгольм несколько статей во время последнего путешествия; эти статьи были процитированы в 2011 г. в документальном фильме канала Sveriges Radio под названием Ombord på Hindenburg, снятом 30 января 2010 г.
41
Russell P. Faces of the Hindenburg. 2013. URL: http://facesofthehindenburg.blogspot.com.
42
The Hydrogen and Fuel Cells Program // U.S. Department of Energy. 2013. URL: http://www.hydrogen.energy.gov/.
43
Личное общение. Рихард Ван Тройрен пользовался данными из Schiller H.V. Zeppelin, Wegbereiter des Weltluftverkehrs. Kirschbaum Verlag, 1966.
44
Пленка, отснятая на борту дирижабля Hindenburg во время последнего полета. YouTube, URL: http://www.youtube.com/watch?v= 0rSzc8JxBFg.
45
Medlicott W.N. The Economic Blockade // History of the Second World War, United Kingdom Civil Series. Longmans, Green and Co., 1952.