Все, кто пользуется услугами метрополитена, каждый день проходят мимо фотоэлементов. Они вмонтированы в контрольные турникеты, устроенные очень просто: с одной стороны – фотоэлемент, с другой – источник света, направляющий луч на своего «визави». Стоит вам, не опустив предварительно пятака, пересечь луч, фотоэлемент включит механизм рычагов и они с грозным лязгом преградят вам путь. Если же вы дадите турникету пятикопеечную «взятку», он сделает вид, что вас не заметил: механизм автоматически отключается, и рычаги не срабатывают. Фотоэлемент – прибор несложный, но очень способный: его можно обучить любой работе. Как только в городе стемнеет, фотоэлемент включает фонари. Если рука рабочего окажется в опасной зоне, этот контролер тут же остановит станок. Фотоэлемент умеет сортировать сигареты, подсчитывать число деталей, проплывающих мимо него на конвейере, проверять, достаточно ли хорошо отшлифована поверхность шариков для подшипников, читать запись на звуковой дорожке киноленты. Надежнее любого сторожа эти чуткие приборы охраняют ночью магазины, банки, склады.
Без фотоэлементов немыслима была бы сама идея передачи изображения на сотни и тысячи километров. Если вы вчера с интересом смотрели по телевизору хоккейный матч, концерт или очередную «порцию» захватывающего многосерийного фильма, то не грех поблагодарить за это цезий: без него ваш телевизор имел бы не больше шансов на передачу изображения, чем ящик из-под макарон. С помощью фотоэлементов удалось «снять копию» обратной стороны Луны. А разве можно было бы передать по проводам чертежи, схемы, портреты, письма, если бы фототелеграфная связь не пользовалась услугами не равнодушных к свету электронов? Конечно, нет. Фотоэлектрические свойства цезия позволили создать интроскоп – прибор, позволяющий заглянуть внутрь непрозрачных тел и заметить в них возможные дефекты.
Чувствительность цезия к инфракрасным лучам лежит в основе конструкции «ночезрительных труб» – так М.В. Ломоносов называл приборы, о которых он мог только мечтать. А сегодня оптический «глаз», способный видеть в темноте, помогает человеку ночью вести автомобиль, прицельно стрелять, обнаруживать различные объекты. До сих пор речь шла о фотоэлектрическом эффекте, но цезий готов поделиться своими электронами «по просьбе» не только света, но и тепла. Благодаря этому свойству он охотнее многих других химических элементов переходит в состояние ионизированного газа – плазмы. Цезиевая плазма представляет огромный научный и практический интерес. В космическом пространстве, например, где степень разрежения очень высока, поток электронов, выделяемых атомами цезия, способен создавать мощную реактивную тягу и придавать ракетам колоссальную скорость – по расчетам некоторых зарубежных ученых, до 44 километров в секунду! Возможно, недалек уже тот час, когда межпланетные корабли на цезиевом «топливе» будут заходить в самые далекие порты и гавани Вселенной. Но цезиевая плазма не теряет времени даром и уже вовсю трудится на Земле. С ее помощью магнитогидродинамические генераторы (МГД-генераторы) преобразуют тепловую энергию в электрическую. Одно из многих достоинств этих генераторов – их простота: единственная движущаяся «часть» в них – поток ионизированного газа, как бы исполняющего обязанности вращающегося ротора. Без цезия не обходятся и термоэмиссионные преобразователи (ТЭП), в которых тепловая энергия ядерного реактора без задержки превращается в электрический ток. Первая мощная установка такого типа – «Топаз» действует в нашей стране.
Цезий отнюдь не обделен вниманием науки: ученые различных стран проводят множество исследований, главный объект которых – цезий. Несколько лет назад физики Билефельдского университета (ФРГ) проделали любопытный эксперимент. Длился он всего десятую долю секунды, а на его подготовку понадобилось… два года. В чем же он заключался? На специальной установке атом цезия был подвергнут бомбардировке сфокусированным импульсом мощного лазера. В результате такого обстрела атом цезия пришел в состояние «крайнего возбуждения»: орбиты электронов растянулись и размеры атома увеличились в десятки тысяч раз. Группа американских физиков из Ок-Риджа (одного из важнейших центров атомной промышленности США) разработала методику, позволяющую пересчитать поштучно атомы некоторых элементов. В основе этой методики также лежит возбуждение атомов с помощью мощных лазерных импульсов. При первой демонстрации нового способа подсчитывались атомы цезия. Ученые из индийского Института геофизических исследований, изучившие воду 60 горячих источников в Гималаях, пришли к выводу, что высокая концентрация цезия в воде может быть признаком магматической активности недр.
Повышенная концентрация радиоактивного изотопа цезия-137 обнаружена в деревьях, сохранившихся в районе знаменитого Тунгусского взрыва, причем химическая аномалия характерна как раз для тех слоев ствола, которые относятся к 1908 году, когда произошло это событие. Нельзя не упомянуть еще об одном очень важном «амплуа» этого элемента. В 1967 году Международная генеральная конференция по мерам и весам установила: «Секунда – время, равное 9192631770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133». Коротко и ясно! Хотите отсчитать секунду, так это проще пареной репы: нужно только подождать, пока электрон цезия перепрыгнет с одной своей орбиты на другую указанное число раз. Конечно, человеку такой подсчет проделать, мягко выражаясь, трудновато, а вот атомные часы на этом принципе уже работают и, надо сказать, неплохо: за три тысячелетия точность их хода может измениться всего на одну секунду. Это возможно благодаря необыкновенной стабильности основных свойств атомов цезия.
О цезии можно рассказывать тысячу и одну ночь: о его каталитических способностях и умении создавать вакуум в радиолампах, о его изотопах, применяемых в медицине, дефектоскопии, измерительной технике, о получении с помощью этого элемента сцинтилляционных монокристаллов, способных светиться холодным голубоватым или зеленоватым светом под действием любого излучения – рентгеновского, ультрафиолетового, радиоактивного. Словом, областям применения цезия, как говорится, несть числа. А перспективы его поистине безграничны!
Ягоды и грибы из чернобыльской зоны, рыбу, выловленную в реке Припять, и много других «даров» чернобыльской природы сегодня можно без проблем приобрести в столице. Издание 24.ua захотело проверить, сколько стронция и цезия содержится в купленной рыбе, колбасе, молоке и твороге. Сделать это было нетрудно: столичная СЭС бесплатно проверяет купленные вами продукты, а за 205 гривен – стройматериалы.
Инженер радиологического отдела рассказал, что «как-то мы проверяли сосиски, и, представьте, количество цезия-137 и стронция-90 в них в несколько раз превышало норму». «Хорошо, что сосиски еще до проверки изъяли из продажи», – отметил он.
Летом торговые точки санитарные врачи проверяют не реже трех раз в неделю. Говорят, что иногда приходится ходить с милицией, поскольку добровольно ни один продавец на рынке не хочет отдавать даже чуть-чуть своего товара на проверку. Больше всего радионуклидов медики находят в грибах и чернике. Но бывают они и в мясе. По данным издания, недавно в СЭС привезли тушу подстреленного на охоте кабана. Вердикт проверки: есть свинину строго запрещено. В прошлом году СЭС вместе с управлением ветеринарной медицины взяла немногим более 576 тысяч проб. В 19 из них цезий и стронций просто зашкаливал. Это были ягоды из пгт Малина и города Овруча Житомирской области, сел Немишаево Киевской области, Киверцы Волынской области, а также грибы и дичь из Вышгородского и Полесского районов Киевщины.
Инженер радиологического отдела по собственному опыту знает, что среди тех даров леса, которые вскоре наполнят рынки и супермаркеты, будут радиоактивные продукты. Именно поэтому врачи призывают горожан проверять купленное – особенно на стихийных рынках. Тем более что все анализы в СЭС сделают абсолютно бесплатно. Для этого нужно только взять килограмм или литр продукции и написать заявление на имя главного санитарного врача Киева.
Поэтому корреспонденты рано утром отправились на стихийные рынки за покупками (им врачи посоветовали брать домашнее мясо и молоко, речную рыбу, свеклу, редиску, лесные ягоды и грибы – именно в этих продуктах может быть повышенное содержание радиоактивных изотопов). Первая покупка была сделана недалеко от метро «Позняки» – купили домашнее молоко. Бабушка-продавец уверяла в его экологической чистоте. Товар она привезла из села Рожев Макаровского района, в пятидесяти километрах от столицы. Далее возле Дарницкого вокзала журналисты взяли килограмм свежего творога из поселка Бабинцы Бородянского района – около тридцати километров на северо-запад от Киева. Продавец никак не могла понять, почему мы решили брать ее товар не попробовав. Женщина даже обиделась и отказалась продавать, пока мы не попробуем кусочек и не похвалим. Пришлось уступить. Возле станции метро «Лесная» купили две палки подозрительно дешевой колбасы якобы из Хмельницкой области – полкило всего 10 грн. На стихийном рынке возле станции «Лукьяновская» взяли три свеклы, выращенные в Мотижине, – село в тридцати километрах от Киева в западном направлении. Возле метро «Нивки» купили редиску, привезенную с огорода возле Броваров. А вот найти свежую рыбу на стихийных рынках не удалось – пришлось брать на стационарном базаре на улице Щербакова. Покупки обошлись в 100 гривен и все продукты отправили в городскую СЭС.