О развитии ядерной химии. Профессор Томас Альбрехт-Шмитт.

Ядерная химия, интервью с профессором Томасом Альбрехт-Шмиттом

Ольга Ковтун, участница МОД «АЛЛАТРА» (Мичиган, США): Здравствуйте, дорогие друзья! Рады приветствовать вас в прямом эфире «Наука в Созидательном обществе» на канале АЛЛАТРА ТВ. Сегодня мы поговорим о ядерной химии, о новом тяжёлом химическом элементе и его применении. Также мы спросим у нашего гостя, каким он видит Созидательное общество и науку в Созидательном обществе.

У нас в гостях доктор Томас Альбрехт-Шмитт. Он является ведущим профессором отделения химии, а также директором научно-технического Центра по изучению актиноидов при университете штата Флорида (США). Здравствуйте, Томас.

Томас Альбрехт-Шмитт, профессор, директор научно-технического Центра по изучению актиноидов при университете штата Флорида (США): Здравствуйте. Спасибо, что пригласили.

Ольга: Мы искренне рады, что Вы присоединились к нам. Спасибо большое, что выделили время на интервью.

Томас Альбрехт-Шмитт: Да, конечно, всегда рад.

Ольга: Сегодня с нами участники Международного общественного движения «АЛЛАТРА»: Диана из Университета Кентукки, США, а также Владимир и Захар из Киева.

Томас Альбрехт-Шмитт: Прекрасно, рад видеть вас.

Захар Кравченко, участник МОД «АЛЛАТРА» (Киев, Украина): Рад видеть всех вас.

Ольга: Меня зовут Ольга Ковтун. Также с нами Джейсон, мы оба из Мичигана (США). Очень рады видеть всех вас. Наш прямой эфир переводится синхронно на четыре языка: русский, немецкий, украинский и французский. Перевод осуществляют волонтёры Международного общественного движения «АЛЛАТРА» из разных стран. Мы также приглашаем наших зрителей принять участие в беседе. Пожалуйста, задавайте свои вопросы в комментариях под видео на Ютуб канале или в Фейсбуке, и мы зачитаем их во время нашего прямого эфира.

А мы начинаем. Томас, могли бы Вы нам рассказать, как Вы начали свой путь и выбрали ту сферу научной деятельности, в которой сейчас работаете.

Томас Альбрехт-Шмитт: Я человек любознательный. Когда я начал свою карьеру независимого исследователя, я изучал интересную группу материалов, которая называлась «термоэлектрические материалы». Это материалы, которые преобразуют тепло в электроэнергию, то есть они используются во всех космических аспектах.

Например, марсоход, который до сих пор работает и даёт нам все эти невероятные фотографии и данные о Марсе. Он работает на тепловой энергии, которая выделяется при естественном распаде плутония и преобразовывается в электричество.

Я был заинтересован в создании более эффективных термоэлектрических материалов, потому что сейчас их эффективность довольно низкая. Это привело меня к созданию соединения урана не ради самого открытия, а только потому, что оно имело подходящие свойства, которые я искал.

Когда мы исследовали состав этого соединения, мы влюбились в химию урана, и это положило начало к изучению тяжёлых и более тяжёлых элементов. Мы пытались понять, чем они отличаются от более лёгких элементов.

Ольга: Спасибо большое. Было очень интересно. У Захара к Вам следующий вопрос.

Захар: Доктор Альбрехт, могли бы Вы вкратце объяснить нашим друзьям и зрителям процесс получения нового тяжёлого элемента, насколько это, в принципе, доступно и возможно?

Томас Альбрехт-Шмитт: О, это будет большой и длинный ответ. Коротко об этом не расскажешь.

Этот многоступенчатый процесс в основном происходит в ядерном реакторе, то есть, по факту, мы начинаем с добычи урана, который извлекаем из недр Земли, и это на самом деле не такой уж редкий элемент. Мы давно его добываем, на каждом континенте есть определённые запасы.

Мы помещаем достаточное количество этого элемента в реактор и начинаем генерировать нейтроны за счёт спонтанного деления урана. Эти нейтроны вызывают каскадные реакции. В ядерных реакциях некоторые нейтроны захватываются ураном, что делает его менее стабильным: он фактически распадается на более тяжёлые элементы, например, нептуний, который может расти до плутония, америция, кюрия и так далее.

На каждом этапе мы можем остановить и изолировать эти элементы. Таким образом, элементы, которые есть в моей лаборатории, думаю, заинтересовали многих людей. Например, калифорний — элемент, который производится только на одном реакторе во всём мире, на изотопном реакторе с высоким потоком в Национальной лаборатории Ок-Ридж. Он получил своё название, потому что является источником нейтронов с самым высоким потоком и позволяет получать всё больше и больше таких редких тяжёлых элементов.

Сначала нужно подготовить мишень, которая на самом деле представляет собой тонкую трубку, набитую кюрием (96-м элементом). Трубку помещают в ядерный реактор и бомбардируют нейтронами. В результате происходит распад на более тяжёлые элементы, такие как берклий, кюрий, калифорний. Затем берут всю эту трубку с кюрием, которая теперь содержит более тяжёлые элементы и растворяют в азотной кислоте. Используются роботизированные устройства (полностью удалённые объекты), которые отделяют элементы друг от друга.

Изначально то, что мы называем мишенями, — доступно в лабораториях, а вот реакторы очень радиоактивны, с ними нельзя работать в обычной лаборатории, поэтому и Ок-Ридж.

Захар: Спасибо большое за ответ.

Джэйсон Белл, участник МОД «АЛЛАТРА» (Мичиган, США): Здорово. Вы рассказали нам немножко о калифорнии. Вообще, это фундаментальная наука. Какое практическое применение этих новых элементов и насколько они стабильны? Какие свойства важны и характерны для них?

Томас Альбрехт-Шмитт: Элемент определяется количеством протонов, поэтому просто подсчитываем количество протонов, начиная от одного для водорода и заканчивая элементом 118 Периодической таблицы химических элементов — оганессон. Вот и всё, это просто количество протонов в ядре, в котором всегда присутствуют ещё и нейтроны, за исключением ядра водорода. Всегда есть нейтроны, кроме того ядро окружено электронами, а количество протонов равно количеству электронов в любом нейтральном атоме, — это первое с точки зрения практического применения.

Когда вы слышите такие названия, как калифорний, это звучит как научная фантастика, и вы полагаете, что она не имеет практического применения. На самом деле причина, по которой Ок-Ридж изготавливает калифорний, в том, что они стремятся получить один определённый изотоп, и он называется «калифорний-252» (252 — это сумма количества протонов и нейтронов). Калифорний — это элемент 98 и если вычесть 98 из 252, то получится количество нейтронов, которые находятся в ядре. Это интересно, потому что, во-первых, этот элемент имеет обширное практическое применение, а во-вторых — это фактически один из наименее стабильных изотопов калифорния.

В моей лаборатории, например, мы не используем этот изотоп, нас интересует более стабильный изотоп — калифорний-249, период полураспада которого составляет 351 год. А что значит период полураспада? Это время, необходимое для того, чтобы половина атомов подверглась какому-то ядерному распаду на другой элемент или элементы. В случае с калифорнием-252 период полураспада составляет всего лишь два с половиной года. Он очень быстро распадается.

Эти виды радиоактивного распада могут быть изменчивы. По сути, один изотоп может распадаться по-разному. В основном, есть спектр вероятностей для каждого случая (как с элементом калифорний-252). Есть и 1% вероятности того, что ядро просто распадётся само по себе, и мы называем это — самопроизвольное деление. Каждый раз, когда ядро разрушается, оно выделяет два или три нейтрона и в среднем составляет около 2.3 нейтронов — вот что вызывало каскадные ядерные реакции.

Но можно использовать их иначе, например, если я возьму калифорний-252 и приложу его к куску алюминия. Нейтроны, исходящие от калифорния, будут захвачены алюминием, и он временно станет радиоактивным. Пока алюминий радиоактивен, он отдаёт энергию, то есть излучает рентген. По энергии рентгеновского излучения есть возможность определить, что этот металл — алюминий. На первый взгляд, это может показаться бесполезным, но оказывается, что это супер полезно.

Если, например, возьмём добычу руды, то количество элементов в ней зависит от того, где добывают руду, то есть в одном месте руда может быть совсем иной, чем в другом.

Другими словами, исходный материал будет меняться по мере того, как его изготавливают. И что они делают в таком случае? Берут калифорний-252 и скрупулёзно облучают руду в реальном времени. Затем измеряют детектором рентгеновское излучение, исходящее от радиоактивной руды, что позволяет узнать состав руды в реальном времени. В свою очередь, это даёт возможность изменять и оптимизировать в реальном времени процесс переработки руды. Этот процесс называется нейтронно-активационным анализом и является основным применением калифорния-252.

Нефтедобывающие компании тоже используют калифорний-252, они бурят скважину, помещают его вовнутрь и затем, опять же, измеряют излучение в окружающей среде. Таким образом они могут идентифицировать нефтяные месторождения и залежи различных типов углеводородов.

Также калифорний-252 успешно протестировали для уничтожения раковых опухолей. Когда берут запечатанные образцы калифорния-252 и вводят его в опухоль, нейтроны уничтожают опухоль избирательно, очень локализовано. Это одна из наиболее важных причин для производства калифорния-252. И, наконец, калифорний-252 используют для запуска ядерного реактора, что может оказаться сложной задачей. Поэтому при запуске реактора часто помещают калифорний-252 в реактор, чтобы началась реакция. Как только уран начнёт распадаться, калифорний-252 удаляют.

Так что это очень полезный элемент, и один из небольшого количества радиоактивных изотопов, на которые правительство США заключило контракт с консорциумом промышленных компаний для производства. Они обновляют контракт каждые два года на производство определенного количества калифорния-252, которое используется для различных целей.

Диана Сахибназарова, участница МОД «АЛЛАТРА» (Кентукки, США): Да, правда увлекательно. Мы также знаем, что калифорний — это очень-очень радиоактивный элемент. Какая природа радиации? Почему какие-то элементы имеют радиоактивные свойства, а какие-то нет? Как химический элемент знает, радиоактивен он или нет?

Томас Альбрехт-Шмитт: Хорошо. Всё зависит от ядра. Если слишком много нейтронов в ядре, то ядро будет нестабильное, то есть оно будет пытаться найти способ как-то избавиться от какой-то части нейтронов, пока не достигнет равновесия либо же стабильности. Если слишком мало нейтронов, то оно тоже будет нестабильное. То есть по факту должна быть какая-то середина. Если слишком мало или слишком много нейтронов в ядре, тогда оно становится радиоактивным, чтобы вернуться в состояние стабильности. Но это происходит, когда ядро становится очень большим. Всё, что идёт после 83-го элемента (висмут), то есть начиная с полония (84-й элемент), все эти ядра радиоактивны, потому что они настолько большие, что фактически тот клей, который удерживает частицы, эта межъядерная сила, она не может их уже удержать. Получается куча частичек и если она слишком тяжёлая, ядро не может быть стабильным, независимо от того, много или мало нейтронов. А если ядро легче, тогда возможно обрести баланс и всё хорошо.

Есть много путей распада, и все из них — это попытки ядра достичь своего наименее энергозатратного состояния и наиболее стабильного. То есть ядро пытается вернуться из высокоэнергетического в менее энергетическое состояние. Поэтому первое, из-за чего распадаются тяжёлые элементы, — это то, что мы называем излучением альфа-частиц. У вас есть ядро с протонами и нейтронами, и оно как будто пулями стреляет. Если взять ядро гелия, то эта пуля состоит из двух протонов и двух нейтронов. Они как будто бы выстреливаются из этого ядра. Так может происходить множество раз, пока ядро элемента не станет стабильным. Например, уран будет продолжать выстреливать до тех пор, пока он не станет свинцом, и потом всё — он стабилен. Это одна из форм распада.

Есть ещё другая очень распространенная форма, которая называется бета-распад — это когда нейтрон буквально разрывает себя на части, переходя в протон. Но когда это происходит, он выстреливает электроны. То есть когда мы говорим о бета-частицах, мы говорим о высокоэнергетических электронах, которые выстреливают из ядра.

Когда происходит альфа- или бета-распад, оказывается ядро (его можно представить как шар с шариками) выстреливает, например, частицей гелия. Образуется маленькая дырка, и ядро должно перестроиться, чтобы восстановить порядок. Когда оно перестраивается, то фактически выходит из состояния более высокой энергии в состояние более низкой энергии.

А мы должны сохранить энергию в этой Вселенной, и происходит это во время процесса перестройки, то есть гамма- или рентгеновского излучения. Так что, в этом случае, — это просто высокоэнергетический свет, который всё ещё поглощает энергию. Вот три наиболее распространённых вида излучения. А есть ещё экзотические. Мы не говорим, что экзотические — это те, которые редко случаются. Нет. Это ядра, в которых очень мало нейтронов, и которые мы называем излучателями позитронов. Они излучают антиэлектроны, то есть это по факту антиматерия. Звучит странно, да. Если у вас когда-то было КТ либо же ПЭТ КТ (это позитронная имитирующе излучающая томография), то фактически мы изучаем наше тело для того, чтобы найти, есть ли там онкология. В принципе, можно назвать это экзотическим, но мы его используем повсеместно в нашей жизни.

Захар: Доктор Альбрехт, у нас есть к Вам ещё один вопрос. Вы говорили о том, как происходит распад радиоактивных элементов. У нас такой вопрос: «Каким образом атом знает, что вот сейчас ему нужно распасться? То есть сейчас есть какие-то часы, когда атом знает, что должен случиться распад. Откуда атом получает информацию о том, что ему пора распасться?»

Томас Альбрехт-Шмитт: Да, это всегда вопрос: как атом знает? Мы говорим об этом постоянно: он не знает. Очень неудовлетворительный ответ, правда? Это просто подвязано к теории вероятности. Почти всё в ядерных реакциях подвязано к теории вероятности. Если вы хотите подумать об этом, то это всё равно, что вы просто бросаете кости. И если вы бросаете кости и две шестёрки сошлись (это будет 12), тогда он распадётся. Если там будет от одного до двенадцати — он не распадётся.

Понимаете, тут вы до бесконечности будете бросать и каждый раз, когда выбросите 12, что-то будет распадаться. Если у вас есть высоконестабильные материалы и вы можете сказать, что какой-то из них слишком нестабильный, слишком много или слишком мало нейтронов, даже такие случаи всё равно зависят от вероятности. Например, один из высоконестабильных элементов — это если есть нечётное количество протонов, если нейтроны и протоны добавятся вместе и это число будет также нечётным, то всегда ядро будет нестабильным. Если у вас чётное количество протонов, то сумма протонов и нейтронов тоже будет чётная, у вас скорее всего будет наиболее стабильное ядро. Но в конце концов всё это просто подвязано на теорию вероятности: где-то высокая вероятность распада, где-то очень низкая. И базируется всё это на количестве протонов и нейтронов в ядре атома. Всё просто. А основанием является то, каким образом протоны и нейтроны расположены в атоме. Похоже, они расположены определённым образом, и это тоже влияет на распад.

А сколько нужно энергии, чтобы удерживать их вместе! Это так называемая «мощная ядерная сила», по существу немного сумасшедшая. Частицы небольшую часть своей массы преобразуют в энергию, и эта энергия является тем, что удерживает их вместе. Но иногда её просто недостаточно, чтобы удерживать их вместе бесконечно (что происходит в тяжёлых элементах). Таким образом, с некоторой вероятностью, они, в конце концов, развалятся. Но такая вероятность не удовлетворяет, потому что хотелось бы понять причину: почему 351 год. К сожалению, так выпало.

Ольга: Большое спасибо. У Владимира есть ещё вопрос, послушаем Владимира.

Владимир Оксёненко, участник МОД «АЛЛАТРА» (Киев, Украина): При получении новых химических элементов (это фундаментальная наука) возникает такой вопрос: как происходит, что определённая комбинация нейтронов, протонов и электронов выстраивается определённым образом и это задаёт все физико-химические свойства?

К примеру, когда готовим еду, мы пошагово знаем технологию приготовления этого блюда. Мы или помним об этой информации, или она может быть записана в какой-то кулинарной книге, опубликована и так далее. Используя эту аналогию, хочу спросить: где находится рецепт из разных элементарных частиц, чтобы, смешав разные химические элементы, мы получили определённые химические свойства? Где хранится информация, этот рецепт?

Томас Альбрехт-Шмитт: Химические свойства определяются только количеством электронов и тем, где находятся эти электроны вокруг ядра. Другими словами, электроны находятся на орбите вокруг ядер, и тут можно вспомнить нашу Галактику: Солнечная система, вокруг Солнца вращаются планеты. Эта модель называется моделью Бора в честь физика Нильса Бора и ей больше 100 лет. Даже во времена учёного люди изменяли эту модель, но всё равно она очень помогает: электроны летают вокруг ядра и они не летают по кругу. То, где находятся эти электроны, и определяет химические свойства, то есть количество и расположение электронов определяют химические свойства.

Я держу у себя на столе вот такую Периодическую систему, где показано количество электронов в элементе. Например, я знаю, что здесь, где я держу палец, 8 электронов, а если я указываю на бор, то там 3 электрона. Получается, количество сразу позволяет мне понять, какие будут химические свойства данного элемента. Например, у неона определённое количество электронов, и в таблице написано максимальное количество электронов вокруг его ядра. Элемент не хочет забирать на себя больше или отдавать электроны, и это значит, что этот элемент будет плохо реагировать, а все элементы Периодической системы, стоящие выше (гелий) и ниже (там много элементов), не вступают в реакцию. Это благородные газы, они не вступают или слабо вступают в реакцию.

Если мы возьмём другой элемент, бор, то у него 3 электрона. Что там происходит? Бор либо пытается забрать электроны, либо отдать, чтобы стать как благородный газ. Например, бор может отдать 3 электрона и стать ближе к гелию или получить 5 электронов и стать ближе к неону. Получается, процесс потери или прибавления электронов влияет на химические свойства элемента и определяется числом и местом, которое этот элемент занимает в химической таблице.
И что происходит? Элементы пытаются обрести самое низкое энергетическое состояние. Вот откуда исходят свойства химических элементов.

Ольга: Большое спасибо. Насколько нам известно, Вы с коллегами занимаетесь получением и изучением материалов, которые обладают высокой чувствительностью к ионизирующему излучению, так называемому фотолюминесцентному двухвалентному органическому фреймворку. Эти материалы используются в медицине при анализе радиационного фона окружающей среды, а также как детекторы космического излучения. Это очень интересно. Не могли бы Вы подробнее рассказать об этих материалах и перспективах их использования?

Томас Альбрехт-Шмитт: Эта работа — результат сотрудничества международной команды учёных. Эти открытия позволила сделать командная работа.
Есть материалы, которые называются сцинтилляторами (такое причудливое название). Если вы используете высокоэнергетическое излучение, такое как рентгеновский луч, — оно входит и ударяется о материал, в результате материал излучает обычно видимый свет. Сам процесс называется сцинтилляцией.
Если вам нужно нечто, что абсорбирует радиацию, тогда уран — это большой тяжёлый атом, а уран-238 — главный изотоп. Природный уран имеет период полураспада четыре с половиной миллиарда лет, так что, хотя он радиоактивен, но незначительно.

Уран не должен пугать людей — это всё равно, что бояться своей тени. Если не употреблять уран в пищу, он не будет вам вредить.
Это излучение можно эксплуатировать где угодно, поэтому нет ничего плохого в использовании уранового материала для технологического применения. По сути, такой большой тяжёлый атом захватит рентгеновский луч и преобразует его в видимый свет.

Но оказывается, что процесс преобразования требует много лёгких атомов, таких как атомы водорода, поэтому используются материалы, которые называются металл-органические каркасные структуры. Они представляют собой сочетание тяжёлого атома (металла) и лёгкого атома (белых элементов, означающих его органическую часть). Эти материалы позволяют обнаружить излучение, которое можно использовать в медицине для сканирования, а также это может привести к появлению некоторых функциональных устройств, особенно для того, чтобы обнаружить радиацию.

С одной стороны, можно смотреть на счётчик Гейгера — как там дёргается стрелочка, а с другой — просто следить за вспышками света или когда загорается весь экран, что для человека намного легче считывать. Это было замечательное открытие, мы превратили идею в нечто функциональное.

Ольга: Здорово! А какое будущее Вы видите у этого открытия?

Томас Альбрехт-Шмитт: Сейчас есть большая потребность в том, чтобы обнаружить гамма-излучения, например, в астрономии при наблюдении чёрных дыр, когда фиксируются большие выбросы рентгеновского излучения.

Кроме того, важно обнаружить радиоактивные материалы безопасным образом, если вы управляете ядерной установкой, и найти подтверждение, что нет радиоактивных материалов там, где их не должно быть.

Мы живём в мире, где радиоактивный материал иногда попадает в места, где его не должно быть, поэтому важно иметь возможность легко детектировать его.

Джейсон: Из Ваших работ и исследований, которые Вы проводили с коллегами, нам известно, что вы пришли к выводу о том, что некоторые законы квантовой механики не совсем согласуются с релятивистской теорией Эйнштейна. Может быть, стоит пересмотреть теорию Эйнштейна?

Томас Альбрехт-Шмитт: Мне кажется, не нужно пересматривать теорию относительности Эйнштейна. Вопрос с тяжёлыми элементами в том, что они сильно зависят от относительности, а у лёгких элементов такой зависимости нет. Так что думать об этом становится каким-то безумием.

Есть ядро, электроны вращаются вокруг него, скорость, с которой они вращаются вокруг ядра, определяется зарядом ядра. Когда заряд становится всё больше и больше, прибавляется один заряд у водорода, а если мы перейдём, например, к калифорнию, будьте готовы к заряду 98.

И это действительно заставляет электроны двигаться чрезвычайно быстро. Фактически к тому времени вы находитесь на элементе 98, когда электрон двигается со скоростью, которая на 60 % превышает скорость света. И тут происходят странные вещи: когда движение приближается к скорости света, срабатывает термин «относительность».

То есть внешний наблюдатель смотрит на объект, движение которого приближается к скорости света, и тогда начинают происходить странные вещи: похоже, электрон набирает массу и начинает действовать как более тяжёлый объект, двигаясь всё быстрее и быстрее.

Теперь о том, что происходит на самом деле. Если электрон медленно вращается, обычно говорят, что он находится возле ядра, а если электрон движется быстро, из-за его увеличивающейся массы он сжимается. Как я уже говорил, местонахождение электрона относительно ядра задаёт химические свойства элемента, и поэтому, когда электроны начинают двигаться очень быстро в этих тяжёлых элементах, это бросает вызов нашим ожиданиям.

Если взять такой элемент, как железо, который гораздо легче, чем уран, то теория относительности не очень влияет на его электроны. Но если взять уран, то здесь теория относительности может предсказать его свойства и влияет на то, что происходит с электронами. То есть, по сути, в разных элементах происходят разные процессы. Вы говорили раньше о том, что существует некая проблема в теории относительности. Проблема не в том, что эту теорию нужно пересмотреть, а в том, что те теоретические модели, которые у нас есть сейчас, они не совсем описывают теорию относительности. Проблема на самом деле не с теорией, а с применением этой теории. Во время различных вычислений и попытки предсказания, как себя поведёт тот или иной элемент, не всегда всё получается гладко.

Был такой учёный Поль Дирак, который в 1933 году получил Нобелевскую премию по физике. Он говорил, что мы знаем все правила квантовой механики и теории относительности, у нас есть все уравнения, но эти уравнения слишком трудны для решения. Могу сказать, что 100 лет спустя ситуация всё та же. Конечно, у нас есть большой прогресс, но в тоже время мы не можем предоставить точное решение тех уравнений, которые были придуманы 100 лет назад. То есть проблема не с теорией, а с правильным применением этой теории — вот та главная проблема, с которой мы пытаемся справиться. И здесь мы можем говорить о вычислении и о приближении каких-то значений, является ли приближённое число правильным или нет и насколько это хорошо удалось определить. По сути, мы пытаемся точно определить поведение тяжёлого элемента в соответствии с теорией относительности.

Ольга: Большое спасибо. Я знаю, что у Дианы есть следующий вопрос к Вам. Диана, пожалуйста, Вам слово.

Диана: Томас, я сама студентка и очень много знаю о химии, физике, инженерии и так далее, но вот сейчас слушаю Вас и понимаю, что у меня в голове складывается весь пазл. Мне очень нравится то, что Вы говорите. Это помогает лучше понять, что вообще происходит. Потому что иногда кажется, что наука очень сложная. Но всё, что Вы рассказываете, понятно. Следующий вопрос: возможно ли создать материал, который бы эффективно нейтрализовал ионизирующее излучение? Например, есть проблема, которая может быть актуальна на атомных станциях или на космических кораблях. Что там происходит с ионизирующим излучением?

Томас Альбрехт-Шмитт: Итак, нейтрализованная радиация — это широкое понятие, потому что всё зависит от радиации, которую нужно нейтрализовать.

Давайте начнём с нейтрона. Получается, в ядерных реакторах нейтроны везде не летали. Мы используем воду, и, по сути, такой щит от радиации — довольно простой механизм.

Кобальт-60 — это очень полезный радиоактивный изотоп. Сам по себе кобальт — это металл, который не радиоактивен, но если к нему добавить один нейтрон, то он становится радиоактивным. Кобальт-60 настолько радиоактивный, что если вы увидите большое скопление, то он будет светиться голубым светом. Если что-то светится, то нужно аккуратно к этому относиться, потому что свечение означает радиоактивность. Мы используем это супер излучение кобальта (там много гамма-лучей) для стерилизации тканей, например, при лечении определённых пациентов. Либо мы запускаем чип в космос и размышляем над тем, как этот чип будет подвержен космической радиации. Мы обрабатываем этот чип кобальтом-60 и проверяем, насколько этот чип будет или не будет работать.

Я работал какое-то время в университете города Оберн и там был большой источник кобальта-60. На этом месте находился бассейн с водой глубиной 15 футов. Я понимал, что невозможно удержаться над бассейном и посмотреть вниз. Но радиации над бассейном не обнаружили, то есть вода проделала отличную работу. Конечно, не всегда есть 15 футов воды рядом, чтобы защититься от радиации. Тем не менее, есть более простые вещи.

Вернусь к нейтронам. Если я нанесу воск на нечто с большим количеством водорода, то воск как газолин выводит всё вместе. Это углеводород, там тонны водорода, а атомы водорода останавливают нейтроны (поэтому и вода так хорошо работает).

Например, в моей лаборатории, если у нас есть изотоп, который, как мы знаем, выделяет много нейтронов, то мы идём в магазины, которые продают большие свечи шторма. Вам знакомы эти гиганты, их используют во время урагана. Мы просверливаем дыру в середине свечи и закладываем наш материал. Воск просто останавливает нейтроны. Гамма-лучи также боятся воска.

Если вы хотите остановить гамма-излучение, как я уже рассказывал, когда мы говорили о сцинтилляционном материале, то вам нужно что-то тяжёлое, нечто вроде свинца. Он хорошо останавливает гамма-лучи. Оказывается, гамма-излучение и нейтронное излучение являются самыми простыми. Это то, что заставит вас задуматься: сколько вам нужно свинца и сколько атомов водорода. Альфа-частицы являются самыми простыми из всех, даже если они имеют наибольшую энергию.

Например, у меня есть камень. Представим, что это уран и я кладу его себе на руку, он излучает много альфа-частиц. Но эти альфа-частицы не проникнут даже в кожу, они просто остановятся. И при воздействии воздуха (буквально два миллиметра воздуха) атомы урана при распаде будут ударяться в воздух и будут остановлены. То есть, если есть альфа-частицы, не нужно беспокоиться, потому что они легко нейтрализуются.

Раньше при добыче урана люди вдыхали эту пыль и получается, что вдыхали уран. То есть была проблема для здоровья. Сейчас на добыче урана работают роботы.

Ceгодня, когда альфа-частица поражает чувствительные ткани лёгких, у человека может возникнуть проблема. Так что, безусловно, необходимо обезвредить аэрозолирование альфа-излучателя.

Ингалянты бета-частиц немного сложнее, чем альфа-частицы, но не намного. Кусочек бумаги в основном остановит поток бета-частиц, кусок пластика остановит почти любую бета-частицу, поэтому, действительно, стоит задуматься о смеси этих материалов.

При использовании тяжёлых элементов и водорода можно остановить практически любую радиацию. Люди часто боятся, что, например, случилась какая-то авария и до неё один километр. На самом деле радиации не стоит так сильно бояться. Если, работая в лаборатории, вам кажется, что что-то может быть радиоактивным, то вы просто делаете шаг назад и вы уже защищены. А если случилась Фукусима и вы в километре от этой Фукусимы, то вы уже будете в безопасности.

Диана: Я на самом деле работала с кобальтом вместе с доктором Кроуфордом в университете в Кентукки, а он — в Лос-Аламос. Я работала с коллегами, и там был небольшой уровень радиации в лаборатории, но как раз там было то, о чём Вы говорите: таблицы распада и …

Томас Альбрехт-Шмитт: Кобальт-60 действительно обладает прекрасными свойствами, это прекрасный изотоп.

Диана: Да, спасибо.

Захар: Доктор Альбрехт, как мы можем защитить здоровье любого человека, а также внешнюю среду от радиоактивного загрязнения? Каким образом?

Томас Альбрехт-Шмитт: Это уже многодисциплинарный подход, который может решить этот вопрос, потому что необходимо предпринять много действий.

Прежде всего, сейчас, к сожалению, у нас нет хорошего способа генерации электричества Мы все это понимаем, когда бывают отключения ночью. Это потому, что учёные считают, что климат меняется, из-за большого количества СО_².

А вот ядерные реакторы — это единственный способ производить много электроэнергии без выделения углекислого газа. По факту, для того чтобы мы построили ядерный реактор, нужны десятилетия, миллиарды долларов. Очень сложно убедить инвесторов вкладывать средства в долгосрочные проекты. Инвесторам нравится всё держать под контролем, чаще всего им нужно относительно быстро получить оборот и прибыль (менее чем за год). И такое изменение в мировой ментальности, когда мы стали настолько нетерпимыми, очень вредит всем нам сегодня, в ближайшем будущем, а тем более в долгосрочной перспективе.

Большинство ядерных реакторов по всему миру очень стары. Все слышали о Фукусиме, но то, о чём не было сказано, — в Японии реакторы были самые старые, им бог знает сколько лет. Сегодня у нас реакторы, которые по своему функционалу, по уровню безопасности никогда бы не привели к тем катастрофическим проблемам, с которыми столкнулись в Фукусиме. Вы бы никогда не услышали о Фукусиме, если бы эти реакторы были построены позже. Проблема реактора в Фукусиме была в том, что пропала электроэнергия и не охлаждалось ядерное топливо, поэтому произошло то, что произошло.

Сейчас у нас пассивное охлаждение в реакторах, то есть новым реакторам не нужна электроэнергия для того, чтобы вода постоянно циркулировала, это происходит пассивно. У нас также есть реакторы, которым вообще не нужна вода, например: реакторы на расплавах солей (Molten salt reactor), свинцово-висмутовые быстрые реакторы (СВБР Lead-cooled fast reactor) или реакторы на быстрых нейтронах с натриевым охлаждением (Sodium-cooled fast reactor). Они вообще расплавиться не могут.

Прежде всего нам необходимо обновить реакторы по всему миру. Также нам необходимо улучшить систему лицензирования этих реакторов, сейчас она очень забюрократизирована. Нам нужно заинтересовывать инвесторов, думать о длительной перспективе, заботясь о всём мире. Поскольку некоторые реакторы работают 40 лет и больше, принося прибыль, инвесторы должны понимать это как долгосрочную хорошую инвестицию. Конечно же, реакторы генерируют ядерные отходы, но у нас есть способ, как с этим справиться.

Типы реакторов, которые используются в современном мире, называются легководными реакторами. Они вырабатывают большинство нашей электроэнергии и генерируют небольшие количества ядерных отходов. Эти отходы мы можем использовать в других типах ядерных реакторов, так называемых быстрых реакторах. Разница между этими реакторами в том, что легководные реакторы используют медленно двигающиеся нейтроны (потому что вода замедляет их), а быстрые реакторы не используют воду. Там нейтроны двигаются очень быстро, происходит процесс деления, и мы получаем энергию. Суть в том, что можно использовать легководный и быстрый реактор в паре, таким образом мы получаем больше энергии и меньше отходов.

Наконец, само ядерное топливо начинает разрушаться из-за процесса деления и становится в значительной степени непригодно для дальнейшего использования. Однако после деления остаётся 1% пригодного урана в топливе, поэтому нам нужно перерабатывать топливо.

И много стран делают это, например: Франция, Россия, Япония, Англия. Соединенные Штаты являлись первопроходцами в области технологий утилизации. Но, сегодня по политическим причинам мы, к сожалению, этого не делаем. Нужно вывести онлайн весь опыт, который мы накопили исторически, потому что, перерабатывая топливо, мы значительно снижаем отходы.

В итоге нужно иметь такие хранилища глубоко под землёй, куда будут помещать ядерные отходы, с которыми сейчас не могут справиться. В США, в штате Нью-Мексико, находится самое большое ядерное хранилище. Это место, где происходит захоронение, его используют для безопасности. В этом деле наиболее важное значение имеет стабильность. Для того чтобы безопасно хранить отходы в течение многих десятилетий, нужно, чтобы хранилища были лицензированы, одобрены и правильно построены. Они вполне безопасны, если всё правильно сделать. Получить одобрение на их размещение также сложно, как и саму лицензию на реактор. Нужно убедиться в том, чтобы радиоактивные материалы, которые там хранятся, не смогли попасть в окружающую среду. Выбирая место под хранилище, необходимо учитывать фактор возможных наводнений. Но если вдруг подземные воды туда попали, необходимо, чтобы там был материал, который задерживал бы радиоактивные материалы и был бы настолько стойким (неважно, затопило его водой, не затопило), чтобы не растворился и радиоактивные отходы не попали в окружающую среду.

У нас есть возможность производства таких материалов, и мы хотим улучшать их свойства. Это одно из тех направлений, на котором фокусируется наша группа учёных. Это называется «Продвинутые формы утилизации материалов», то есть те, которые при хранении ядерных отходов могут выдержать водную и ядерную нагрузку и не распасться. Меры безопасности — это тот вопрос, который вы можете задать, и он самый трудный. потому что подход должен быть очень разносторонний. Но мы сделали шаг вперёд в каждой категории данного вопроса. Всё равно есть ещё очень много того, что мы могли бы найти и изобрести, поэтому необходимо вовлекать в данные сферы исследований как можно больше специалистов.

Захар: Спасибо большое. Как Вы считаете, какая положительная сторона радиации? Например, как мы можем использовать преимущества радиации в здравоохранении и в других сферах?

Томас Альбрехт-Шмитт: Если уж мы поговорили об отрицательной стороне радиации, то давайте теперь о положительной. Когда мы используем радиацию? Есть радиоактивное лечение рака, то есть облучение. Раковые клетки делятся куда быстрей, чем обычные клетки. Что это значит? Это означает, что они легче разрушаются от радиации, чем обычные клетки. Если у человека есть зона, которая имеет раковые клетки, мы можем облучить её рентгеновскими гамма-лучами, разрушая в этой зоне раковые клетки. Это старая техника, но всё ещё очень полезная для лечения рака.

Одно из новых направлений в ядерной науке, которое практикуется в медицине, — это использование биологических молекул, которые имеют конкретные места в теле: поджелудочная, печень и так далее. К этой биологической молекуле присоединяется радиоизотоп, и она доставит его только в одно конкретное место. Скажем, у кого-то рак печени и радиоактивный изотоп распадётся в печени, убивая раковую клетку.

Самое приятное, что альфа-частицы — это короткоживущие или быстро выделяющиеся из организма изотопы, так что если их доставить прямо в раковую область, они разрушат только около двух слоев клеток и нет необходимости в хирургическом вмешательстве.

Это то, что происходит прямо сейчас в таких центрах, как: Национальная Лаборатория Лоуренса Беркли, Лос-Аламосская Национальная Лаборатория, Лаборатория Ок-Ридж. Много учёных по всему миру вовлечены в развитие этих многообещающих исследований. Это называется «альфа-ядерная (лучевая) терапия», когда радиоактивный изотоп направляется прямо в точку, где нужно разрушить раковые клетки. Вот два способа, где возможно использовать радиоактивность для улучшения здоровья человека.

Владимир: Спасибо большое. Доктор Альбрехт, мы понимаем, что наличие радиоактивных отходов — это следствие человеческих действий в потребительском обществе. Как мы можем быть уверены в том, что не существует радиации от данных отходов? Каким Вы видите Созидательное общество, в котором Вы являетесь его неотъемлемой частью и вносите свой вклад в его развитие как учёный?

Томас Альбрехт-Шмитт: Трудный вопрос, но иметь нулевой уровень радиации, скорее всего, невозможно по причине того, что вся Вселенная радиоактивна, растения радиоактивны, потому что идёт излучение из космоса. Вы в принципе не можете достичь нулевого уровня радиации — это прежде всего.

Существует очень много процессов, в которые мы вовлечены, увеличивающих радиационный фон. Прежде всего нам нужно создать ядерные процессы закрытого цикла при производстве энергии. Нужно перерабатывать ядерные отходы такое количество раз, сколько физически возможно извлечь энергии из них, необходимо сделать замкнутые циклы, чтобы оставалось наименьшее количество радиоактивного материала. Оставшийся материал нужно поместить в хранилище, в котором приняты все меры безопасности от утечки радиации. Большинство ядерных держав ответственны за материал, который у них имеется. Были ошибки в нашей истории, как следствие разрушительной политики времён холодной войны. Было принято много безответственных решений по утилизации ядерных отходов.

Даже если мы сейчас остановим производство электроэнергии в ядерных реакторах, нам нужно не одно поколение исследователей, которые бы решили, как обезвредить ядерные отходы которые уже находятся в окружающей среде, способствовать их медленному расщеплению и так далее. Мы занимаемся этими вопросами по всему миру и это важно продолжать.

Необходимо использовать наиболее эффективные способы, И уже есть альтернативные ядерные технологии. Например, такие компании, как «Terra Power» (одна из которых принадлежит Биллу Гейтсу). Они работают со специальными реакторами-размножителями, которые называют — ядерные реакторы на бегущей волне. Такие реакторы могут производить гораздо больше энергии и одновременно генерировать гораздо меньше отходов. Это одно из перспективных направлений будущего. Многие из этих технологий были еще до моего рождения, но мы не продвинулись дальше не из-за того, что отставала наука, а по причине бюрократических преград.

Поэтому действительно необходимо, чтобы люди по всему миру настаивали на том, чтобы прекратить эту глупость. Сегодня изменения климата уже настолько значительны, что мы не можем с этим справиться. Это заставляет нас действовать — мы должны использовать эффективные ядерным технологиям, которые производят меньше отходов и вырабатывают больше энергии. Всё настолько просто.

Ольга: Спасибо большое. Я искренне согласна, что проблемы, которые сейчас существуют в потребительском обществе, приводят к тупику. Мы, люди, должны изменить ситуацию и судьбу нашего человечества. Я хотела напомнить нашим зрителям о проекте «Созидательное общество». Это проект на платформе Международного общественного движения «АЛЛАТРА», где мы спрашиваем по всему миру у каждого человека, чтобы узнать, каким он видит Созидательное общество, то общество, в котором каждый был бы счастлив, общество, в котором каждый мог бы жить полной жизнью, в котором у всех было бы достаточно ресурсов, для того чтобы их жизнь стала проще. Это высокая цель. Томас, а каким Вы видите Созидательное общество для себя и для научного сообщества?

Томас Альбрехт-Шмитт: Ключ — это всё-таки инструменты коммуникации. Это смешно, но правда в том, что американцы, немцы, русские и другие платят за науку. Это часть ваших налогов, мы фактически оплачиваете научные исследования. То есть прежде всего каждый человек обязан быть научно образованным. Вы не должны быть учёным, но вы хотя бы должны иметь какое-то общее понимание в физике, в биологии или в химии по той простой причине, настолько здорово — знать всё это, потому что все мы любознательны. Но всё ещё есть люди, которые хотят вести нас в неправильном направлении. А если у людей есть базовые знания науки, то их намного тяжелее обмануть и вести в ложном направлении, и это первое.

Второе: так сложилось исторически, что учёные мало рассказывают о своей работе и её важности другим людям, не относящимся к среде учёных. Они решают задачи: как людям улететь на Марс. Однако я не уверен, что миссия на Марс решит какие-то проблемы человечества — просто подобные вещи сидят, наверное, в наших генах.

Я не говорю, что учёный должен оправдываться за те исследования, которые проводит, например, в лечении рака. Но он должен пояснить просто и доступно, без мудрёных слов, почему это важно.

Одна из идей, которые я предлагал: когда ученый публикует статью, должна быть аннотация — простое пояснение терминов в дополнение к техническому оригиналу. Я бы также добавил, и мы это уже обсуждали, все научные публикации должны содержать отчеты о расходах, так как сами люди оплачивают их. Должен быть открытый доступ для всех и это создаст возможности большего финансирования науки правительством.

Авторы не могут публиковать статьи бесплатно — нужно платить и верстальщикам, и даже редакторам,у них также должен быть источник дохода на зарплату персоналу. То есть это всё требует, чтобы государства увеличили финансирование, чтобы вам не нужно было платить за то, чтобы опубликовать либо получить доступ. И как только вы захотели что-то узнать, достаточно нажать клавишу, и на доступном языке можно всё прочитать, всё будет понятно, и все будут довольны проделанной работой.

Чтобы этого достичь, всем необходимо поговорить с представителями в государственном управлении, то есть мы сами хотим понять научные веяния, а не ждать, чтобы кто-то, может быть даже и не эксперт в науке, начал нам объяснять. Люди должны сами прочитать и сами понять, что это значит, следовательно, эта ответственность лежит на самих людях, чтобы поговорить с представителями в правительстве, так как они имеют право знать о науке всё. Но учёные должны уметь рассказывать людям о предмете своей науки таким способом, чтобы все поняли. Эйнштейн сказал: если вы не можете объяснить своей бабушке, что вы делаете, вы и сами не понимаете, что вы делаете, а объяснить нужно так,чтобы она запомнила.

Джейсон: Вы уже, в принципе, ответили на вопрос, который я хотел Вам задать. Как мы обсуждали с Вами ранее, Вы затронули тему доступного образования и доступной научной литературы, Вы подчеркнули важность ответственности каждого человека, когда мы говорим об образовании. Если много людей были бы заинтересованы в этом, то возникла бы необходимость, чтобы представители власти доносили это до людей.

Важно, чтобы люди поняли и захотели, тогда они сделают всё сами, ведь они же всё оплачивают. Чем раньше люди узнают об этом, тем с более раннего возраста это пробуждает в них желание учить больше, узнать больше, докопаться до чего-то глубокого. Это хорошая основа. Что наши слушатели могут сделать для того, чтобы этот процесс был каскадно запущен?

Томас Альбрехт-Шмитт: Важно помнить: когда вы видите государственных чиновников, а мы часто видим шоу по телевизору, как они оскорбляют друг друга, потом хотят, чтобы мы за них голосовали. Но на самом деле, если вы приедете в Вашингтон, Москву или любую другую столицу, где находится ваше правительство, — вы поймёте, эти люди не принадлежат к высшей элите.

Они ценят встречи с избирателями. Возможно вам не удастся сразу встретиться лично. Поговорите с кем-то из его команды и запланируйте встречу. У вас есть право поговорить с ними и вы поймёте, что не такие они уж страшные, а дружелюбные. Им приятно, что вы неравнодушны, они запишут ваши предложения и, если это в их компетенции, примут меры.

Начните с себя, а потом и другие могут встретиться с ними лично. Главное, воля людей Важно,чтобы люди не боялись и свободно общались. Если у вас есть такие навыки — сделайте это. Их обязанность и ответственность, как избранных должностных лиц, прислушиваться к своим избирателям. Важно, чтобы вы были уверенны в себе.

Если этот процесс пугает вас, вы можете написать на электронную почту мне. Даже Президент США, любой другой мировой лидер, у них у всех есть доступ через электронную почту, то есть это ещё один способ, как мы можем к ним достучаться. Самый эффективный способ, конечно, позвонить, потому что редко можно поговорить с кем-то, но вы всегда можете на автоответчик оставить сообщение. И если будет затронута важная тема, то вы тысячу раз услышите один и тот же вопрос — ведь никому не нравиться, чтобы их обманывали.И все любят быть информированными. Ведь правда?

Важно, чтобы вы были не равнодушны, и люди становились научно грамотными, чтобы учёные описывали свои открытия доступным для обычных людей языком (ведь публикация — это как бы валюта науки): Как только обычные люди смогут понять эти публикации, настанет наконец-то лучший мир. То есть если мы говорим о Созидательном обществе, мы должны помнить: наука генерирует новую информацию постоянно, и мы не всегда знаем, каким образом эта информация будет использоваться.

Например, лазеры, которые сейчас используют наши компьютеры. Лазеры везде и повсюду, вся наша музыка использует: DVD-плейеры и так далее, это же всё лазеры. Но первая публикация о лазерах имела, по факту, две строчки, и когда она вышла, люди сказали: это решение проблемы, которая не существует — никакого применения. А гляньте-ка на лазеры сейчас, только не в прямом смысле глазами, потому что можно потерять зрение. То же самое и с телевидением.

Тоже самое и с нашими представлениями о работе ядерного реактора или воздействии антибиотиков.

Многие открытия рождаются из основного исследования: учёный исследует то, что ему интересно, и так как информация доступна другим, то появляются идеи практического применения исследования, которые никто не ожидал (как, например, с лампочками). И так на самом деле работает наука, это правда. Много из очерченных путей решают наши проблемы.

Но серьёзные задачи, которые нам необходимо решить — не решаются, информация разбросана. Полагаю. вся информация должна быть предоставлена в открытом доступе, ведь люди заплатили за это и имеют право доступа.

Диана: Я полностью согласна, что любознательность — это очень важно. Что вдохновляет Вас на работу, быть наставником таких студентов, как я? Насколько важно реальное сотрудничество с учёными из всех сфер и стран мира?

Томас Альбрехт-Шмитт: О, работа со студентами — это чистое наслаждение! Я бы и не работал по любой другой причине. Если студенты радостны: когда загораются глаза и студент понимает тему, на самом деле готов заниматься своим образованием профессионально, развиваться — вот где моя работа.

Я могу предоставить им условия, где они могут делать открытия. В основном, я просто смотрю со стороны и даю советы. Поэтому я создал очень прекрасное учреждение для науки: у нас самое лучшее оборудование, ядерные элементы, к которым доступа почти нигде нет. Я даю ребятам основную базу, а потом говорю: «Творите! Вот вам всё, что надо, — творите». То есть они сами решают, куда направить свой проект, что для них важно и интересно.

Студент приходит в мой кабинет и говорит: «Дорогой профессор, я наблюдал: делал то и другое, но получил один и тот же результат» Я отвечаю ему: «Это неверно. Но это твой проект, и ты принимаешь решение.» На самом деле он может никогда не получить ответ, кроме как от меня. Но очевидно, что важно учить ребят следовать их интересам, призванию. То есть, если вам нравятся вещи, которые меняют цвет, ради бога, изучайте. Если вам нравится то, что излучает электроэнергию, — пожалуйста. Здорово и радостно, когда они становятся теми, кем хотели: врачами, стоматологами, учёными-ядерщиками или состоялись вообще не в науке.

У меня есть хороший друг, у неё докторская по химии, а сейчас она журналист и это помогает ей в журналистской деятельности. Какой бы путь вы не выбрали, наука и образованность вам помогут, правда. Я как профессор всегда передаю это студентам. Это не относится к тому, чтобы выиграть награду. Помощь студентам — найти своё местечко в мире, свою ячейку.

Ольга: Здорово! Большое спасибо! Расскажите, пожалуйста, как учёные вместе работают глобально. Я знаю, что Вам удалось собрать команду из 70 учёных, которые работают над проектами. Верно?

Томас Альбрехт-Шмитт: Да. Я возглавляю Центр передовых технологий в энергетике. Его финансирует Энергетический Центр Соединённых Штатов.

Мы решаем различные проблемы в энергетике. В некоторых Центрах пытаются, например, создать солнечное топливо. Другими словами, используют свет и создают некий вид топлива, что-то вроде водорода, который может быть использован в другом процессе.

Работа нашего Центра направлена на то, чтобы защитить окружающую среду от последствий Холодной войны, а также разработать эффективные направления в ядерной энергетике. И это то, что объединяет все центры, которые занимаются вопросами энергетики.

Что мы сделали в нашем Центре? Мы создали возможности, благодаря которым плутоний может безопасно храниться и перемещаться. Для этой работы нужны были серьёзные исследования, была задействована целая команда: физики, химики и так далее, — лучшие теоретики в мире, для того чтобы понимать, что происходит.

В нашем Центре сотрудничают специалисты разных дисциплин. Мы берём какую-то цель: например, мы хотим создать устойчивый материал или материал, который извлекает плутоний из ядерных отходов. Для решения этой проблемы мы определяем учёных, которые обладают нужными навыками, и у них появляется возможность работать вместе. Поэтому нужен Центр — невозможно сделать такую работу усилиями одного учёного, нужно несколько учёных. И конечно здесь помогают студенты.

Очень важный аспект — обучать молодое поколение учёных. У нас в Центре, как правило, задействованы 50 студентов и абитуриентов, и у всех отличные возможности. Некоторые даже участвуют в проектах по изучению Сатурна. Другими словами, они занимаются удивительными вещами.

Моя группа изучает и выращивает кристаллы для того, чтобы изучить радиоактивность, и я видел, насколько они продвинулись в этом исследовании. Они даже запустили озон в открытый космос. Представляете, начали с выращивания кристаллов, а закончили запуском космического аппарата.

Захар: Большое спасибо, доктор Альбрехт, за такое интересное интервью. Что бы Вы хотели сказать нашим зрителям во всех странах мира?

Томас Альбрехт-Шмитт: Я бы хотел сказать следующее: оставайтесь любознательными, если вы что-то не понимаете, попытайтесь это понять. Если вы что-то читаете и, допустим, не понимаете и думаете: «Нет, это неправда», — посмотрите, найдите факты и будьте открытыми, ищите правду. Поддерживайте людей, которые пытаются найти правду. Если вы это будете делать, то наше общество будет лучшим, и в нашем обществе будет больше сострадания, сопереживания и сочувствия.

Владимир: Доктор Альбрехт: что каждый из нас может сделать, чтобы наука в нашем обществе стала созидательной?

Томас Альбрехт-Шмитт: Во-первых, необходимо продолжать обучаться. Престижные университеты проводят много курсов в интернете даже бесплатно. Должна быть цель — учиться в течение всей жизни.

Помните о том, что вы можете слушать какие-то интересные блоги или подкасты в дороге, в самолёте, в машине. Если у вас есть свободное время, попробуйте использовать его с пользой для обучения.

Также помните о том, чтобы открыто заявлять должностным лицам, что вы поддерживаете научные открытия и понимаете, что продвижение фундаментальной науки ведёт к развитию прикладных наук. Только поддерживая друг друга, мы можем сделать нашу жизнь лучше

Владимир: Большое спасибо! И вопрос от наших зрителей: представим наноматериал, у которого очень высокие защитные свойства, но в то же время он очень тонкий. Нам удастся в будущем создать такой материал?

Томас Альбрехт-Шмитт: Ответ: если материал будет очень тонким, скорее всего он будет пропускать гамма-излучение или нейтроны. Возможно, бета-, альфа-частицы, позитроны он, всё-таки, сможет задерживать. То есть если у нас есть энергия высоких частот, нужен другой подход для защиты от таких воздействий.

Здесь мы говорим о столкновении одних атомов с другими. Я хочу сказать, что всё зависит от проблем, которые мы решаем. То есть короткий ответ — «да». Например, даже тонкого слоя алюминия достаточно для того, чтобы задерживать альфа и бета-частицы, но для другого вида излучения это может не работать, этого будет недостаточно.

Для решения любой проблемы нужны базовые знания науки. Например, есть радиоактивный материал, но его не экранируют алюминием. Вопрос в том, какую радиацию он будет пропускать. И вообще, будет ли этого достаточно для защиты именно от этого вида радиации? По сути, нужно обучаться и понимать, что и как работает.

Захар: Доктор Альбрехт, есть ещё один вопрос. Представьте, что появится материал, который будет сделан из нейтронов, этот материал будет тонкий или толстый, и он будет отражать эти нейтроны. Как Вам кажется, возможно ли существование такого материала?

Томас Альбрехт-Шмитт: Например, бериллий — лёгкий элемент, он хорошо отражает нейтроны. Есть несколько лёгких элементов, например, бор, который может хорошо поглощать нейтроны. И мы их используем в разных реакторах. Даже графит хорошо справляется. Но всё зависит от того, о каком количестве радиоактивного материала мы говорим. Если большое количество, то нужно много защитного материала, если небольшое — то меньше.

Бериллий хорошо справляется, он хорошо отталкивает нейтроны. То есть нужно подумать над тем, является ли используемый материал токсичным или нет. Бериллий очень высокотоксичный материал, его использовать небезопасно, и в то же время у него может быть хорошее применение. Но для отражения нейтронов он работает. Хорошо работает бор, углерод. Графит тоже обладает свойствами поглощения электронов, но гамма-лучи могут проходить. По сути, нужно подумать над тем, какая проблема решается при использовании того или иного материала.

Ольга: Большое спасибо. Расскажите, пожалуйста, какую роль в науке играют морально-этические качества. Как можно развивать эти качества?

Томас Альбрехт-Шмитт: Есть два аспекта этого вопроса. Морально-этические качества чрезвычайно важны в науке. Иногда им уделяют недостаточно внимания. И учёным очень важно об этом помнить. Из-за того, что учёные забывают, могут возникать различные конфликты в обществе. Многие люди достаточно амбициозны, и амбиция — как дамоклов меч, у которого две стороны: хорошая и плохая. Честолюбие в отрицательном смысле — когда у учёного проявляется не самая лучшая сторона человека.

Что я хочу сказать? Что очень важно на раннем этапе как можно чаще говорить об этом и важно, чтобы учёные следовали научной этике. Я говорю своим студентам: «Нет оттенка серого, есть только чёрное или белое. Вы делаете что-то правильно с этической точки зрения или неправильно».

Я воспитывал сына, он задавал вопросы: можно ли сделать то или это. Я ему говорил: «Знаешь, не бывает серого, есть только правильно или неправильно с точки зрения этики». Другими словами, нам нужно лучше работать над тем, чтобы морально-этические ценности существовали в научном сообществе и следовать им. Впоследствии это станет нормой.

На самом деле этика в науке очень важна. То, что вы привносите, может иметь подводные течения, то есть действительно серьёные последствия.

Вот учёные, которые изобрели тетраэтилсвинец… Я не знаю, помните ли вы, но это была добавка в бензин, для того, чтобы двигатель не стучал. Однако токсичный свинец распылялся через выхлопную трубу в окружающую среду. И приходит мысль: ведь учёные знали и должны были подумать, прежде чем отравлять окружающую среду, о долгосрочных последствиях.

Или другой пример, ДДТ – инсектицид, применяемый против комаров и вредителей. Мы знаем, что москитная малярия является одним из самых смертоносных заболеваний на земле. Я думаю, это большая ответственность за здоровье людей. А ведь именно комариные укусы являются причиной малярии. Можно сказать, что ДДТ убивает москитов и мы должны использовать этот препарат. Но ДДТ чуть не уничтожил жизнь птиц на земле, делая яичные скорлупы настолько жёстокой, что когда птенцы пытались сидеть на яйцах, скорлупа просто ломалась..

Крупная химическая компания Байера выкупила заводы Монсанто, а Монсанто как раз производил препараты, уничтожаюшие растения и в результате, последствия крайне серьёзные.

Но есть и очень ответственные компании, например, «3M» («Три Эм» — американская химическая корпорация, работающая в области промышленности, безопасности работников, здравоохранения и товаров народного потребления). Они производят пятноотталкивающие средства, одно из которых называлось «Скотчгард». Можно распылить его на свой ковёр, чтобы он никогда не пачкался. Сегодня вы всё еще можете купить это средство, но только не в «3М», поскольку компания выяснила на пробах воды, что один из элементов химического состава расщепляется не очень хорошо. И хотя это не было доказано окончательно, компания отказалась от производства препарата. Это пример высокой нравственности, когда производитель несёт ответственность за качество и результаты своей работы.

Конечно, в науке важно больше уделять внимания морально-этическому аспекту, да и на производстве тоже. И возникает вопрос: стоит ли нам создавать то, что приносят вред людям? Не нужно быть бездушным роботом, вы сами управляете своей судьбой и жизнью, делаете свой выбор.

Ольга: Большое спасибо. Я с Вами полностью согласна. Во всех сферах нашей жизни важно оставаться человеком, помнить о человечности и о ценности жизни прежде всего, а уже потом о всех остальное.

На первом месте должна быть жизнь человека, неважно, чем мы занимаемся в обществе. Томас, большое спасибо за то, что уделили нам время. Большое спасибо нашим зрителям за вопросы и активное участие в беседе. Мы будем очень рады продолжить общение в дальнейшем.

Томас Альбрехт-Шмитт: Спасибо вам.

Ольга: У нас есть для Вас небольшой подарок: Доклад по физике «ИСКОННАЯ ФИЗИКА АЛЛАТРА». Его опубликовали несколько лет назад. Мы надеемся, что он поможет Вам сделать больше открытий в Вашей работе.

Будем рады продолжить общение с Вами, с Вашими коллегами. Если у Вас есть друзья, знакомые, которые хотели бы поделиться разработками в науке, пожалуйста, приглашайте их. Подобное общение запускает волну позитивных изменений не только в научном сообществе, но и глобально.

Ещё раз большое спасибо Вам за интервью, было очень интересно. Мы ждём всех вас в следующем выпуске передачи «Наука в Созидательном обществе». До свидания.

Томас Альбрехт-Шмитт: Всего доброго. До свидания.

Захар: Большое спасибо, до свидания.