Тамара Сахно и Виктор Курашов научились синтезировать сверхтяжёлые заурановые элементы, цена на которые доходит до триллиона долларов за грамм. Как именно они это сделали и что думают об этом другие учёные, в День науки, отмечаемый восьмого февраля, рассказывает «АиФ-Казань».
Жонглировать ядрами
Химики-биотехнологи придумали, как проводить ядерные реакции без использования известных физикам ускорителей типа синхрофазотрона. По их словам, роль ускорителей могут играть живые микроорганизмы. Чтобы выжить в угрожающей им среде, эти микробы оказались способны на чудо - они начали сами проводить ядерные реакции - превращать одно ядро в другое. Таким образом, в растворе с радиоактивными химическими элементами они стали ускорять процессы синтеза и распада так, что в итоге в колбе можно было обнаружить самые разные химические элементы - буквально всю таблицу Менделеева. По-научному это называется микробиологическим способом трансмутации химических элементов.
«Мы запатентовали такой способ и уверены, что можем производить в весовых количествах, то есть не в атомах, а в граммах, любые элементы таблицы Менделеева, включая технеций, полоний, франций и сверхтяжёлые заурановые элементы, например, фермий, эйнштейний, - рассказывает один из авторов патента Виктор Курашов. – Такие вещества стоят миллиарды долларов, а цена полония-209, к примеру, доходит до одного трлн долларов за грамм. Результаты наших опытов по получению таких ценных элементов подтвердили заключения экспертов из Института физики и Института геологии и нефтегазовых технологий КФУ».
К слову, килограммами в год в мире пока производят только технеций, нептуний, плутоний, потому что это отходы сгорания урана и появляются они попутно. Искусственному же производству элементов с супертяжёлыми и сверхтяжёлыми массами мешает так называемый кулоновский барьер, который не даёт ядрам сближаться, препятствует термоядерной реакции. Поэтому многие вещества получают в мизерных объёмах, например, калифорния производят всего 5-10 граммов в год, полония-210 по 9 граммов в год. Актиния за всю историю в мире получили всего 12 граммов, а вот менделевия, нобелия, лоуренсия, фермия не получили ещё и грамма. А между тем килограмм фермия мог бы заменить всю нефть, уголь и газ, добываемые за год!
Казанские учёные утверждают, что ещё в 2016 году смогли получить все перечисленные вещества и даже 104-118-е элементы из таблицы Менделеева, которых нет на Земле. Причём все эти химические вещества появились в одном растворе в результате работы микроорганизмов. В науке это называется холодным ядерным синтезом, потому что для преодоления кулоновского барьера не требуется создавать условия – повышать температуру, использовать мощную энергию.
«Биомассу мы взяли из природы, адаптировали и поместили в раствор с нужными для синтеза химическими элементами, - пояснила Тамара Сахно, которая занимается этими исследованиями уже 40 лет. - Микробы ускоряют синтез, в результате которого с течением времени получаются всё новые и новые вещества. Одни элементы синтезируются быстро - всего за два часа, другие дольше - за два месяца. Главное, что мы можем остановить этот процесс в любой момент, чтобы выделить именно те элементы, которые нам необходимы».
Секретное ноу-хау
Правда, сами вещества пока остаются в растворе, учёные их не выделяют. «Если кто-то спросит, почему мы не представили в доказательство, например, грамм фермия, пусть сам попробует пройтись по городу хотя бы с граммом урана. Как это можно представить?» - опережает вопросы оппонентов Виктор Курашов.
Однако механизм, который позволяет добиться таких результатов, мастера холодного ядерного синтеза пока не запатентовали и держат его в секрете. Это-то и заставляет их оппонентов-физиков усомниться в значении самого достижения. Мол, если вы заявляете, что преодолели кулоновский барьер и обошли закон сохранения энергии, то будьте добры сначала объяснить, как вам это удалось! Если бактерии сделали то, что физика сделать не могла, то это нокаут всей современной ядерной физике.
«Если это открытие, то оно напоминает мне историю братьев Райт, которые впервые сказали, что самолёт летает, - говорит профессор кафедры радиоэлектроники и информационно-измерительной техники Казанского национального технического университета Равиль Нигматуллин, который также работает над преодолением кулоновского барьера. - До этого самолёта Лондонская академия наук не принимала ни одного патента на летательные аппараты тяжелее воздуха. Но потом нашёлся Николай Жуковский, который объяснил, почему самолёт взлетает. Так и в случае с холодным ядерным синтезом - факт есть, но причины не ясны, поэтому и вопросов много. Дело в том, что все ядерные реакции нуждаются в энергии в миллион раз больше, чем при процессах с участием микроорганизмов. И на вопрос, как маленькая бактерия вдруг заработала в миллион раз интенсивнее, пока нет ответа. Возможно, бактерии каким-то образом берут энергию из вакуума, но это из области фантазии».
Зато биотехнологи в «сверхвозможности» микробов верят. «Я считаю, где живые организмы работают, там всё сложно объяснить, поэтому механизм неясен, – говорит профессор кафедры химической кибернетики Казанского национального технологического университета Максим Шулаев. - Но вот есть простой пример: молекулы воды - самые прочные молекулы в мире, вы попробуйте у воды «отобрать» кислород – не выйдет! Однако при фотосинтезе с помощью простого фермента хлорофилла это становится возможно. Я считаю, что работой живых организмов можно объяснить любой физический закон».
«Известный микробиолог Григорий Каравайко говорил, что механизмы можно изучать тысячи лет и не понять, а производство при этом будет работать, - вторит профессору Тамара Сахно. - К примеру, крекинг нефти и пиролиз угля начали использовать до объяснения их механизмов. Мы сделали тысячи опытов и подтвердили результаты рентгенофлуоресцентным методом и с помощью масс-спектроскопии».
Однако физикам таких доказательств, похоже, недостаточно. Многие считают, что учёным-химикам, чтобы заявить об открытии во всеуслышание, ещё предстоит проверить результаты своих экспериментов более точными методами и подтвердить результативность подобных опытов в новых условиях – в других лабораториях.
Мнение теоретика
Научный видеоблогер, физик-теоретик Игорь Данилов:
«Есть теории, которые объясняют возможность холодного ядерного синтеза. Например, работа Аллы Корниловой и Владимира Высоцкого из Москвы. Правда, Тамара Сахно и Виктор Курашов настаивают, что у них реакции в миллионы раз сильнее. Но у Корниловой и Высоцкого есть доказательный метод, а Сахно и Курашов таких доказательств пока не предъявляют. Вот почему я смею предположить, что казанские учёные просто недофильтровали раствор и приняли за фермий и другие сверхтяжёлые элементы продукты метаболизма бактерий - сложные органические молекулы, состоящие из сотен атомов углерода и водорода. Ведь рентгенофлуоресцентный метод и масс-спектроскопия такой ошибки не исключают. Нужно проверить результаты более совершенными методами, например, ядерным магнитным резонансом».
Смотрите также:
- Ученые из Казани нашли способ создать все элементы таблицы Менделеева →
- Доноры-киборги: в Казани учатся управлять человеческими клетками →
- Дышите правильно! Как нос влияет на рост и красоту зубов →