Что такое радиоактивные осадки?

Пыль, поднимающаяся в воздух в результате ядерного взрыва — испытания ядерного оружия или аварии на атомной электростанции — и затем оседающая на землю, называется радиоактивными осадками. Эта пыль заражает все вокруг именно потому, что она является радиоактивной. Это означает, что она содержит в себе определенные виды атомов, подвергающихся самопроизвольному распаду. При распаде каждого из этих атомов выделяется маленькое количество энергии и материи — это явление называется радиацией.

При ядерном взрыве возникает сильная взрывная волна, выделяется большое количество тепла и образуется множество радиоактивных атомов. Эти атомы смешиваются с частичками почвы, которые, будучи поднятыми в воздух силой взрыва, образуют многотонное радиоактивное пылевое облако. Через некоторое время эта пыль оседает на землю в виде радиоактивных осадков. Самые тяжелые частички из этого облака падают на землю в первые минуты или часы после взрыва. Однако легкие задерживаются в атмосфере на более длительное время. Ветер может носить их вокруг земного шара в течение месяцев и даже лет. В конце концов они все равно неизбежно возвращаются на поверхность земли вместе со снегом, дождем или туманом.

Радиоактивные осадки, попавшие на кожу человека, можно смыть водой. Однако если частички радиоактивной пыли попадают внутрь организма, то они могут находится там долгие годы. Они проникают в тело вместе с воздухом, водой и пищей. Причем последний путь является наиболее распространенным. Радиоактивная пыль оседает на листьях и плодах, заражает почву, из которой радиоактивные атомы через корни поступают внутрь растений. Если даже эти растения не употребляются в пищу человеком, они могут поедаться животными, чье мясо, в свою очередь, едят люди или другие звери. Попав внутрь организма, радиоактивные атомы излучают радиацию, разрушающую живые клетки или, по крайней мере, ослабляющую их защиту против всевозможных болезней.

Что такое гипс?

Использование гипса людьми растет такими темпами, что за последние годы его производство в мире удвоилось. Благодаря тому, что гипс прекрасно противостоит огню и воде, к тому же плохо пропускает холод и тепло, его в больших количествах используют при строительстве для облицовки стен. Кстати, гипсовые блоки и кирпичи можно распилить и прибивать, как деревянные доски. Смесь гипса с небольшим количеством цемента и некоторых других компонентов образует легкий строительный материал, называемый штукатуркой. Он широко используется при возведении современных зданий. Что же такое гипс? Гипс — это минерал, представляющий из себя сульфат кальция, смешанный с водой.

Существует полупрозрачная разновидность гипса, называемая селенит, и другая, отличающаяся особым блеском, известная как алебастр. Гипс добывается из толстых пластов, залегающих под землей на различной глубине: одни возле самой поверхности, другие гораздо глубже. В американском штате Техас были найдены пласты гипса толщиной более 100 метров, занимающие площадь в сотни квадратных километров. Гипс применяется в качестве строительного материала и для оштукатуривания стен и потолков со времен древнего Египта.

Употребляемый сам по себе или в смеси с песком или известью гипс превращается в лепные украшения, облицовочные плитки или отделочную штукатурку. Из него можно делать кирпичи или даже целые блоки для стен. Из гипса создаются декорации для фильмов и спектаклей, его используют в своей работе скульпторы, хирурги идантисты. Гипс является дешевым сырьем, и его запасы найдены практически повсюду вмире.

Что такое шифер?

Миллионы лет назад частички мелкозернистой глины оседали на дно озер и внутренних морей, образуя мягкий ил. Потом он затвердевал, превращаясь в глинистые сланцы. В то время в земной коре происходили постоянные перемещения, в результате которых на пластах глинистых сланцев, покрытых другими горными породами, появлялись складки. Давление верхних слоев на те пласты было столь значительным, что оно спрессовывало их в материал, известный нам под названием шифер. Частички глины оседали на дно озер и морей равномерными слоями, которые продолжали сохраняться даже после того, как сланцы превратились в шифер. Благодаря этому, сегодня мы можем разделять его на тонкие широкие пластины.

Как правило, шифер имеет темно-серую и черную окраску, хотя он может быть и красным, зеленым или светло-серым. Преимущественно черный цвет объясняется тем, что живые организмы, существовавшие в первоначальном иле, отмирая, разлагались, образуя вкрапления в пласты глины в виде мелкой крошки угольной пыли. Шифер можно обнаружить только в тех районах земного шара, где породообразующее давление и сдвиги в земной коре оказали активное влияние на древние пласты глинистых сланцев. Шифер используется человеком довольно широко. Главная область его применения — строительство, где он служит в качестве кровельного материала для крыш домов и зданий всех видов.

Что такое пыль?

Пыль образуется крошечными твердыми частичками, находящимися в воздухе во взвешенном состоянии. Пыль, как правило, поднимается с земли ветром, затем носится в воздухе под воздействием воздушных течений, пока вновь не осядет на поверхность под влиянием земного притяжения или вместе с дождеми снегом. Источники пыли могут быть самые разные. Она появляется в результате выветривания почвы, выбрасывается из кратеров вулканов при извержениях, содержится в выхлопных газах автомобилей и других транспортных средств и даже в океанских брызгах. Возможно, последний из перечисленных источников — океан — покажется вам сомнительным. В самом деле, как может океанская вода служить источником пыли?

Однако, знаете ли вы, что каждый год из океана в земную атмосферу попадает 2 000 000 000 тонн различных солей? Вода, испаряясь, превращается в водяной пар, а химические элементы, содержащиеся в океанской соли, остаются в воздухе. Наверняка каждый из вас слышал выражение пыльная буря. Она случается в районах, в которых из-за засухи погибла естественная растительность. Во время такой бури тысячи тонн пыли поднимаются в воздух и переносятся на расстояние до 3000 км, а то и больше!

Например, во время пыльной бури, бушевавшей в юго-западной части Соединенных Штатов в 1933 году, в Новой Англии (северо-восточный район США) на каждый квадратный километр выпало около 10 тонн пыли. Пыль, поднявшаяся в результате бури в великой африканской пустыне Сахаре, долетела до Лондона и других европейских городов! Вообще, в атмосфере постоянно содержится огромное количество пыли. На территорию Соединенных Штатов ежегодно оседает около 43 000 000 тонн пыли и из них примерно 13 000 000 тонн благодаря деятельности человека.

Загрязнение воздуха пылью является одной из причин грязевых облаков — смога — висящих над крупными городами. В настоящее время во всех развитых странах существуют специальные системы по борьбе с этим злом, причиняющим ущерб здоровью людей и окружающей природе.

Из чего сделано молоко?

Многие люди считают молоко едва ли не самым лучшим продуктом из тех, которые мы употребляем в пищу. Узнав, сколько полезных для вашего организма веществ содержится в нем, вы поймете, почему это так. Одной из главных составляющих молока является белок, необходимый для укрепления мышц и восстановления их после тяжелой работы. Другой — жир, вместе с которым в ваше тело поступает энергия. Этот жир, как легко догадаться, называется молочным. Если в молоке имеются глобулы (маленькие, имеющие форму шара, частички жира), то из него можно делать масло. В молоке также содержится сахар — углеводород, являющийся другим источником энергии. Он называется лактоза. Он не столь сладок на вкус, как сахар, получаемый из тростника или сахарной свеклы, зато легче, чем все остальные, усваиваемые организмом человека.

Молоко снабжает организм и важными минеральными солями. Они требуются человеку для укрепления костей и производства свежей крови. Особенно много содержится в молоке фосфора, кальция, причем последнего в нем больше, чем в любой другой пище. Кроме того, в молоке присутствует железо, медь, марганец, магний, натрий, калий, хлор, йод, кобальт и цинк. И этот список еще отнюдь не полон! Молоко обеспечивает нас и многими витаминами. В нем велико содержание витаминов В2, А, В1 и, кроме того, С и D в минимальных количествах. Разумеется, в молоке содержится много воды. Однако примечателен тот факт, что несмотря на то, что молоко — жидкий продукт, в нем на каждый литр приходится 110 г твердого вещества.

Что такое углерод?

Углерод — это химический элемент, имеющий чрезвычайно важное значение для любого живого существа. Во всей материи, существующей на Земле, на его долю приходится менее одного процента, однако он содержится в любом организме, живом или уже мертвом. Тело любого живого существа построено из веществ, имеющих в своем составе углерод, и наличие его в том или ином месте на земле, даже в небольшом количестве, может указывать на то, что там когда-то существовала жизнь. Растения добывают углерод из углекислого газа — двуокиси углерода — содержащегося в атмосфере, и используют его как строительный материал для корней, стеблей и листьев. Животные получают его, поедая эти растения. И те, и другие выделяют его в воздух в виде все той же двуокиси углерода при дыхании, а в почве он накапливается при разложении тел умерших существ.

Из всех форм существования чистого углерода наиболее известным и, возможно, наиболее ценным для людей является уголь. Он примерно на 4/5 состоит из углерода, а остаток составляют водород и другие элементы. Ценность угля проистекает из химических свойств углерода, главным из которых является то, что он охотно взаимодействует с кислородом. Этот процесс протекает при сжигании угля на воздухе, при этом выделяется большое количество тепловой энергии, которую можно использовать для самых различных целей.

Однако углерод в неживой природе можно обнаружить не только в виде угля. Две другие формы его существования в чистом виде, резко отличающиеся друг от друга, — графит и алмаз. Графит очень мягкий и жирный на ощупь. Он служит прекрасным смазочным материалом для многих механизмов. И еще, как вы знаете, из него изготовляют грифели карандашей. В этом случае графит смешивается с глиной для уменьшения его мягкости. Алмазы, напротив, являются самыми прочными из веществ, известных человеку. Их используют для создания особо прочных резцов, а также ювелирных украшений.

Атомы углерода могут образовывать связи между собой и с атомами других элементов. В результате получается огромное множество углеродных соединений. Одним из наиболее простых является уже упомянутая двуокись углерода, образующаяся при сжигании углерода в кислороде или на воздухе. Окись углерода или углекислый газ, являющийся ядовитым для людей и животных, образуется, если углерод горит в атмосфере, где имеется недостаток кислорода. С большим трудом углерод реагирует с другими элементами или веществами. Как правило, это происходит при достаточно высокой температуре.

Что такое азот?

Все живые существа нуждаются в азоте, ибо он играет важную роль в организме растений, человека иживотных. Азот входит в состав белков, являющихся строительным материалом для человеческого тела. Безэтих веществ никто не может расти, залечивать раны и заменять отмирающие ткани. В воздухе, которым мы дышим, содержится 78 процентов азота, на каждый квадратный километр поверхности Земли приходится около 12 500 000 тонн азота. Азот — это газ без цвета, вкуса или запаха. Он лишь чуть-чуть растворяется в воде. При очень низкой температуре или высоком давлении он превращается в жидкость. В условиях обычного атмосферного давления азот становится жидким при температуре —210 °C. Казалось бы, при наличии такого количества азота в воздухе у живых существ не должно возникать проблемы с его получением.

Однако в действительности в природе лишь растения из семейства бобовых способны поглощать азот из воздуха. Все остальные живые организмы, в том числе и люди, не могут усваивать чистый азот. Для получения необходимого азота люди едят белковую пищу, приготовленную из некоторых видов растений или травоядных животных. Когда мы дышим, то вдыхаем азот, содержащийся в воздухе. Но азот, в отличие от кислорода, совершенно не усваивается нашими легкими, и мы просто выдыхаем его обратно.

Однако наличие азота в атмосфере способствует тому, что мы не поглощаем слишком много кислорода. Избыток последнего является ничуть не менее опасным, чем его недостаток. Что же касается других живых существ, то они получают азот также в виде соединений с другими элементами: растения — из почвы, животные — из растений или из других животных. Азот с очень большим трудом взаимодействует с другими элементами. Например, с кислородом в природе он реагирует только при вспышках молний во время грозы, создающих исключительно высокую температуру.

Что такое уран?

Уран существовал на земле в течение миллиардов лет, однако большинство людей узнало о нем лишь после создания ядерного оружия и атомных электростанций. Уран — это один из самых тяжелых химических элементов. Он является металлом и его содержание в земной коре выше, чем таких известных издавна элементов, как ртуть и серебро. Залежи урановых руд были обнаружены во многих регионах земного шара. Особенно велики их залежи в России, Канаде, США, Заире и некоторых другихстранах. Чистый металлический уран блестит так же, как серебро. Однако, если его подержать несколько минут на воздухе, то поверхность куска металла тускнеет и приобретает коричневый оттенок. На нем образуется пленка оксида урана — соединения урана с кислородом, а процесс ее образования называется окислением. Пленка, образуясь на поверхности металла, препятствует проникновению кислорода внутрь образца и дальнейшему развитию процесса окисления.

Главным отличием урана от подавляющего большинства других элементов заключается в том, что он обладает естественной радиоактивностью. Это означает, что атомы урана сами по себе постепенно изменяются, испуская при этом определенные виды невидимых глазу лучей. Эти лучи бывают трех видов, называемых альфа-, бета- и гамма-излучениями. В процессе изменений, претерпеваемых атомами урана, они превращаются в другой радиоактивный элемент. С новым элементом происходит то же самое, при этом выделяется новая порция излучения. Так проходит до тех пор, пока не образуется новый элемент, не являющийся радиоактивным. В этой цепочке превращений имеется 14 стадий. На одной из них образуется хорошо известный элемент радий, а на последней — свинец.

Свинец — нерадиоактивный элемент, и поэтому на нем цепочка превращений заканчивается. Полный процесс превращения урана в свинец занимает миллиарды лет. Уран имеет несколько изотопов. Изотопами называются атомы одного и того же элемента, имеющие различный атомный вес, который указывается цифрами после названия элемента. В качестве материала для атомных бомб и топлива для атомных электростанций используется уран-235. Другой элемент — плутоний, применяемый для тех же целей, — не существует в природе, и его получают из урана при помощи специальныхустройств.