Физики — учителя и друзья - [32]

Исследовательскую группу возглавлял Юлий Борисович Харитон. В нее вошли сотрудник его лаборатории О. И. Лейпунский и я. Таким образам я оказался одновременно в трех исследовательских группах двух институтов.

Начали с разработки аппаратуры сверхвысоких давлений. Приборов, работающих при давлении 10–20 тысяч атмосфер, у нас тогда не изготовляли. Их вообщееще не производили нигде. Конструирование таких установок упиралось в ряд теоретических трудностей. Главная была в том, что мы не знали, как достичь равномерного распределения давления в камере. Однако как раз в это время американский физик Бриджмен, опубликовал работу, где излагал очень интересную, принципиально новую схему аппарата. Мы учли эту схему и вскоре создали установку для исследования газов при давлениях до 12 тысяч атмосфер и температуре 450 °C.

Затем разработали и построили установку, состоящую из большого пресса на 40 тонн, мультипликатора для предварительного сжатия жидкости до 3000 атмосфер и деталей, позволяющих проводить опыты с газом.

Установка обладала интересными особенностями. Мы могли заполнять капилляр исследуемым газом при 150 атмосферах. Затем давление увеличивалось. При объеме капилляра в 3 кубических сантиметра можно было производить опыты с давлением до 20 тысяч атмосфер. Мы имели возможность отделять газ от жидкости и подогревать его в процессе опыта при сверхвысоких давлениях. По стеклянному капилляру, в котором находился исследуемый газ, давление распределялось равномерно во всех направлениях, и поэтому работа проводилась в условиях полной безопасности. С помощью такой микрометодики были изучены реакции газов с твердыми телами, затем каталитические реакций на тонких проволочках, газовая коррозия металлов, растворимость газов в твердых телах, сжижаемость газов, теплоотдача.

Были проведены также опыты по разложению метилового спирта при 8000 атмосфер и 350 °C. Они показали, например, что с повышением давления растет скорость образования диметилового эфира, увеличивается скорость разложения и выход метана и углекислого газа.

При помощи той же микрометодики мы исследовали поведение коллоидных растворов под давлением. Оказалось, что с повышением давления значительно ускоряется застудневание коллоидов гидрата окиси железа, но образование некоторых других гидратов замедляется…

Все это было необычайно интересно, мы очутились в мире новых, никому не известных явлений, происходящих в веществе.

Институт обратился в президиум Академии наук с просьбой присвоить мне звание старшего научного сотрудника. Несмотря на то что я не имел ученой степени, по результатам работы в Физтехе мне это звание присвоили.

Когда определился успех наших работ с высокими давлениями, мы задумали еделать машину для исследования химических реакций при сильных адиабатических сжатиях, то есть таких сжатиях, которые происходят без отдачи тепла. Физико-химическую часть работ мы составляли и проводили вместе с Ю. Б. Харитоном, а конструкцию, монтаж и отработку адиабатической машины вел я.

Машина удалась. Маленький, всего 20-миллиметровый, ее поршень двигался в горизонтальном направлении и производил сильные адиабатические сжатия, при которых возникали высокие давления и температуры. 115 Это позволило получать в машине реакции газовых продуктов, происходившие через очень короткие промежутки времени. (При скорости поршня 85 метров в секунду в момент наибольшего сжатия возникала температура около 2200 °C, а наши приборы регистрировали процессы, длившиеся десятитысячную долю секунды.)

Первые опыты проводились при однократном действии поршня машины, а впоследствии мы стали вести их и при непрерывных периодических движениях поршня. Таким методом нам удавалось извлекать азотную кислоту непосредственно из воздуха.

Это было только начало, получали мы малое количество продукта, но у нас с Ю. Б. Харитоном появилась надежда довести машину до промышленного образца и внедрить новый метод химического синтеза. Эти наши исследования прервала война…

Эльбрусские экспедиции

В 1934 году я отправился в первую научную экспедицию на Эльбрус и с тех пор до начала Великой Отечественной войны проводил там каждое лето. Предложил мне участвовать в экспедициях академик А. Ф. Иоффе. Он был инициатором множества научных начинаний того времени. Эльбрусская экспедиция являлась одним из них и проводилась со свойственными Абраму Федоровичу размахом и широтой.

Сам по себе Эльбрус — наиболее высокая гора Европы— был уже изучен довольно давно и хорошо. Ничего особенно нового дальнейшее ознакомление с ним не сулило, и если большая комплексная экспегдиция Академии наук СССР отправилась именно туда, а затем повторяла свои поездки из года в год, то это объяснялось отнюдь не интересом к горе. Эльбрус выбрали именно потому, что он был, как мы сказали, хорошо знаком и сравнительно доступен. Он служил лишь своего рода лестницей, по которой ученые могли подниматься вверх со своей аппаратурой и вести исследования каждый в своей области на различной высоте. А областей науки, нуждавшихся в таких исследованиях, было много — не только физика, но и метеорология, биохимия, медицина и другие.