Шунгитовый клубок

История исследований этого редкого минерала в какой-то мере напоминает довольно запутанный детектив, конец которого еще не дописан. Хотелось бы, конечно, чтобы он был счастливым...

Но давайте все по порядку.

Шумиху, как ни странно, подняли американцы. В начале 90-х годов теперь уже прошлого века известный журнал New Scientist опубликовал заметку о том, как в природе были найдены полимерные углеродные молекулы, наиболее известной из которых является бакминстерфуллерен (C60).

Чтобы было понятно, что к чему, несколько слов пояснения. Углерод — один из самых распространенных химических элементов на Земле — как известно, существует в несколько модификациях. Это может быть весьма мягкий графит, из которого делают грифели для карандашей. Это и более твердый уголь. И, наконец, углерод встречается еще и в виде природных алмазов — вещества, кристаллы которого считаются самыми твердыми в природе.

А лет пятнадцать тому назад в лабораториях начали получать и еще одну модификацию углерода — так называемые бакминстерфуллерены (они же — баккиболы или просто фуллерены). Своим названием эти вещества обязаны американскому архитектору Бакминстеру Фуллеру, который еще в 30-е годы XX столетия придумал геодезический купол и построил несколько шарообразных зданий.

Так вот новая модификация углерода как раз и состоит из крошечных сфер, а точнее — молекул, по форме напоминающих покрышку футбольного мяча и имеющих структуру правильного усеченного икосаэдра. Или, говоря иначе, атомы углерода располагаются здесь «на сферической поверхности, в вершинах которой расположены 20 правильных шестиугольников и 12 правильных пятиугольников, так что каждый шестиугольник граничит с тремя шестиугольниками и тремя пятиугольниками, а каждый пятиугольник -только с шестиугольниками». Уф!.. Именно так выглядит классическое описание фуллерена, молекулы которого под электронным микроскопом имеют вид граненых шариков.

Пока одни исследователи отрабатывали технологии получения фуллеренов в своих лабораториях и искали им применение, другие задумались: «А нет ли подобных структур в природе?» И в конце концов их обнаружили. Где именно? Ни за что не догадаетесь... Что называется, у нас под носом.

А именно геохимики из США обнаружили природные молекулы такого типа в образцах шунгита — породы, богатой углеродом, которая образовалась в докембрийские эру более 0,5 млрд. лет назад.

Самое обидное для нас то, что первый образец шунгита — блестящий обломок скальной породы темно-черного цвета -был найден в России более 100 лет тому назад. Более того, ныне у нас в Карелии, в районе Онежского озера разведано единственное в своем роде шунгитовое месторождение промышленных размеров. Да и само название «шунгит» происходит от названия города Шуньга, что расположен в 200 км к северо-востоку от Санкт-Петербурга, где есть выход докембрийских пород. Когда-то эти породы подверглись воздействию раскаленной лавы, поэтому углерод, в них содержащийся, имеет самую метаморфизированную структуру из всех известных. По другим предположениям, такой минерал мог образоваться, когда первородный битум «варился» под землей.

Поскольку по внешнему виду шунгит весьма похож на уголь, это месторождение не раз пытались разрабатывать для получения топлива. Последнюю крупную попытку, например, предприняли большевики в 30-е годы под руководством В.В. Куйбышева, когда молодой советской республике позарез нужно было топливо. Да только вот беда: горит шунгит отвратительно.

Так что пришлось от него отступиться.

И прибывали бы шунгитовые залежи в забвении еще бог знает сколько времени, если бы в Аризонском университете возле электронного микроскопа с большим разрешением не сошлись два эмигранта. Бывший вьетнамец Вонг Су использовал микроскоп для получения изображения фуллеренов, и его коллега, бывший россиянин Семен Ципурский, обнаружил сходство этих изображений с изображениями молекул шунгита.

Самое интересное, что образец шунгита он, собираясь в Америку, получил в подарок от своей коллеги, кандидата геолого-минералогических наук Светланы Фирсовой, с которой много лет проработал в Геологическом институте РАН.

«Мой бывший коллега стал работать в Аризонском университете, в лаборатории электронной микроскопии у профессора П. Бусека, — рассказала она. — После открытия В. Кречмером сферических молекул начался «фуллереновый бум». Что натолкнуло Ципурского на мысль посмотреть кусочки шунгита под микроскопом? Провидение, интуиция ученого или наши длительные беседы о загадочной карельской породе — можно лишь догадываться. Однако именно он первым в мире увидел кристаллическую супермолекулу углерода С60 в природном веществе»...

Ципурский по старой дружбе позвонил Фирсовой, попросил еще несколько образцов, а также материалы по шунгитам, о которых в Америке знали чрезвычайно мало. Поначалу как будто речь шла о совместной статье. Но когда речь дошла до публикации, среди ее авторов С. Фирсова своей фамилии не обнаружила. Лишь в конце публикации американские исследователи выражали благодарность своему российскому коллеге.

Сами же аризонские ученые указывали, что при масс-спектрографическом анализе примерно десятка образцов породы, проверенных специалистами Окриджской национальной лаборатории (шт. Тенесси), на спектрограмме были выявлены пики, полностью подтверждающие наличие 60—70 атомов углерода в молекуле.

Теоретики полагают, что такие молекулы могут образовываться в результате коагуляции небольших групп атомов углерода при низком давлении, например, в пламени или плазме, создаваемых при лазерном облучении.

«Гипотеза о космическом происхождении фуллеренов не получила подтверждения при изучении состава метеоритов, — сообщали авторы в заключение. — Происхождение докембрийских фуллеренов, обнаруженных на изломах шунгитных пород, остается пока загадкой»...

Получив столь мощный стимул, зашевелились и наши исследователи. И ныне, похоже, сотрудники Института геологии Карельского научного центра РАН нашли достойное применение этому минералу.

«Сейчас он применяется в основном как заменитель кокса и кальцита (то есть как легирующая добавка) в металлургическом производстве, — рассказал руководитель научно-практического комплекса «Карбон шунгит», кандидат технических наук Юрий Калинин. — Второе его применение в качестве природного фильтра для очистки питьевой воды. Кстати, именно поэтому Онежское озеро — одно из самых чистых в мире. Шунгиты, подстилающие его дно, старательно очищают онежскую воду”...

Вообще шунгит способен очищать воду, даже загрязненную нефтепродуктами, диоксинами, хлорорганическими соединениями и т. д. до такой степени, что она становится сравнима с дистиллированной. В этом смысле шунгит в 30 раз эффективнее активированного угля. Таково заключение специалистов Военно-медицинской академии.

Интересен шунгит еще и вот в каком плане. Говорят, он позволяет эффективно экранировать паразитное электромагнитное излучение бытовых излучателей — СВЧ-печей, компьютеров, мобильников и т. д. Судя по некоторым данным, шунгит может также существенно понизить вредное воздействие геопатогенных зон.

Успешно можно применять шунгит в медицине, полагают исследователи. Его бактерицидные свойства позволяют использовать шунгитовые фильтры для очистки как жидкостей, так и газов, например, воздуха. Однако официального допуска наши медицинские светила этому уникальному минералу пока не дают.

А пока суд да дело, по радио чуть ли не каждый день можно услышать рекламу некой фирмы, которая подрядилась выпускать шунгитовые пояса чудодейственной силы. И тут, похоже, наша официальная наука упускает свой приоритет...