Пізнавальна книга для дітей та дорослих «Вибухова історія людства. Як хімія стає зброєю» Юлі Смаль знайомить читача з важливими відкриттями людства, які впливали (та впливають) на хід світової історії. У книзі хімічні формули та історичні розповіді крокують поруч, показуючи еволюцію пороху, сірників та ядерної зброї. Ми ж пропонуємо вам кілька цікавих наукових історій про те, здійснювались їх відкриття та як хімія ставала зброєю. І пам'ятайте, розповідаючи про засоби, які несуть смерть, ми прагнемо ствердити безумовну цінність людського життя і миру.

Порох

Порох — це порошкоподібна вибухова суміш, яка може складатися з різних компонентів, але основними є сірка, калійна селітра та вугілля. У давнину сірку видобували як самородки. Подекуди в природі вона трапляється у формі лимонно-жовтих шматків. Селітри люди здавна використовують як незамінні добрива і часто — як ліки.

Чорний, або димний, порох під час горіння виділяє багато диму. Раніше він був незамінним у військовій і гірничодобувній справах. Тепер у гірничій справі використовують переважно динаміти й нові покоління вибухівок. А для сучасних військових потреб димний порох годиться лише для створення загороджувального диму.

Нині чорний порох частіше застосовують у розважальній піротехніці. Піротехніки вигадали, як зробити дим кольоровим. Різноманітні ракети, петарди, димові шашки розважають публіку на всіляких святкуваннях.

На думку деяких науковців, у Китаї люди влаштували перший вибух ще за півтора тисячоліття до Різдва Христового. Хоча прямих доказів немає, в історичних джерелах трапляються згадки про спалахи для відлякування нечистої сили.

Грецький вогонь

Грецький вогонь — це рідка суміш горючих речовин, яка наводила жах на воїнів раннього середньовіччя. Особливу небезпеку вона становила для дерев’яних човнів у морі, адже була легша за воду, горіла на поверхні, до того ж її неможливо було загасити. З допомогою довгих мідних трубок — сифонів — підпалену суміш «видували» у ворога на доволі великі відстані. Інші назви: рідкий, морський, живий, візантійський, незгасний вогонь.

Чому вогонь «живий»? Бо він, наче живий, розповзався скрізь — чи по воді, чи по замковому муру — і палав, аж доки закінчувалася горюча рідина й уся деревина в неї на шляху. Загасити таку пожежу можна було лише оцтом або величезною кількістю піску.

Точний склад грецького вогню не відомий. Вочевидь, до нього входили нафтопродукти (принаймні в арабському варіанті), рослинні олії, жир, смоли, сірка і, можливо, деревне вугілля. Імовірно, були додаткові складники — так звані компоненти Х. Пропорцій ми не знаємо: кожен, хто мав рецепт, тримав його в таємниці.

Припускаємо, що вперше грецький вогонь застосували в битві під Делією в V столітті. Грецький вогонь або його аналоги в Європі використовували ще якийсь час, але на початку XIII століття навіть згадки про нього зникли з хронік і життєписів.

Динаміт

Динаміт — це потужна вибухова суміш на основі нітрогліцерину. Його винайшов Асканьо Собреро, а вдосконалив Альфред Нобель (цей учений придумав інженерне рішення, як підривати нітрогліцерин, а не людей, які з ним мають справу). Ця суміш надовго замінила чорний димний порох у військовій та гірничодобувній справах. Багато сучасних вибухівок теж, по суті, є динамітами із заміненими складниками задля збільшення вибухової сили.

А перші динаміти виготовляли з нітрогліцерину. Порошок очищеного нітрогліцерину при зіткненні з вогнем вибухає й виділяє величезну кількість тепла. Перекладаю з мови хіміків: усе довкола, що може горіти, вмить загоряється, адже температура одразу зростає до температури спалахування.

Сучасні вибухові речовини застосовують насамперед під час військових операцій. Це дуже травматична зброя масового ураження. У вогнепальній зброї досі найчастіше використовують порох або суміші на його основі. Задля мирних потреб вибухівки використовують у будівництві. Наприклад, кількома точковими вибухами дуже легко зруйнувати стару дев’ятиповерхівку, щоб на її місці звести нову сучасну будівлю. У гірничій справі за допомогою вибухів у скелях дістаються до корисних копалин. Якби те саме робили вручну, то шлях до породи міг би розтягнутися на роки, а будувати тунелі й акведуки стало б надто важко. Ще вибухи корисні в наукових дослідах: наприклад, щоб швидко й ефективно досягти потрібної температури для синтезу певної речовини в лабораторії. Зрештою, саме вибух є рушійною силою реактивного двигуна.

Історія динаміту сягає 1846 року, коли Асканьо Собреро вперше синтезував тринітрогліцерин С3H5(ONO2)3, він же нітрогліцерин. Альфред Нобель 1866 року запатентував динаміт. А 1889 року Джеймі Дьюар і Фредерік Абель запатентували кордит — бездимний порох. Так почалася нова ера піротехніки.

Хімічна зброя

Хімічна зброя — це отруйні речовини масового ураження, а також усі засоби й обладнання для їх використання в бойових умовах. Є сотні видів отруйних речовин. Часто це складні органічні сполуки або їх суміші. Більшість цих речовин синтезували в лабораторних умовах у ХХ столітті.

Сьогодні більшість країн відмовилася від хімічної зброї. Раніше її використовували для ведення бойових дій.

Ще монголи на межі першого та другого тисячоліть спробували здійснити масовану хімічну атаку. Вони створили снаряди, які ми зараз назвали б газовими бомбами, що містили селітру, нафту, смолу хвойних дерев, тирсу і порошок висушеного аконіту. Аконіт — рослина з красивими квітами. Його сімнадцять видів ростуть по всій Євразії — від Атлантичного й до Тихого океану, від Заходу до Сходу. Античний діяч Пліній Старший називав аконіт «рослинним миш’яком».

Є легенда, що давньоєгипетська цариця Клеопатра отруїла аконітом свого брата. У Стародавній Греції аконітовим «чаєм» напували злочинців, засуджених до страти. В Індії соком цієї рослини обробляли наконечники стріл.

Ще одна рослина, на основі якої виготовляли отрути для масового ураження, — беладона. У наших лісах вона теж трапляється, щоправда, занесена в Червону книгу. Це гарний кущ, який родить блискучі темно-фіолетові ягоди. Вони приємні на смак, але вкрай небезпечні: відомі випадки, коли людина отруювалася лише трьома ягодами. Солдати армії Наполеона 1813 року отруїлися беладоною під час стоянки по-близу німецького міста Пірна, багато з них померло.

Ядерна зброя

Ядерна зброя — це вибухова зброя масового ураження. До складу входить боєголовка й активна речовина — її дія ґрунтується на потужній реакції ядерного розпаду або синтезу. У результаті реакції виділяється величезна кількість тепла і світла. Усе, що опиняється в зоні дії, зазнає зараження жорстким іонізуючим випромінюванням — радіацією. Є чимало хімічних елементів, що їхні ядра атомів здатні самовільно розщеплюватись. У ядерній зброї, як і в ядерній енергетиці, використовують Уран-235 і Плутоній-239. Плутоній-239 — синтетичний елемент, якого не існує в природі. Його отримують, бомбардуючи ядра атомів Урану-238 нейтронами. Від такого опромінення в урані відбувається синтез Плутонію, і на спеціальних заводах Плутоній відокремлюють від залишків урану.

Наприкінці ХІХ століття Антуан Анрі Бекерель відкрив радіоактивність урану. Потім, 1899 року, Ернест Резерфорд виявив альфа- та бета-промені, гамма-випромінювання і радон, а його колега Анрі Луї Деб’єрн — актиній. Марія Склодовська-Кюрі з П’єром Кюрі відкрили полоній і радій, дослідили їхню радіоактивність і отримали одну з перших Нобелівських премій із фізики. Німець Отто Ган 1921 року відкрив ядерну ізомерію. Це явище, за якого різні хімічні елементи з різними властивостями можуть мати однакову кількість субатомних частинок — протонів і нейтронів у ядрі. США 1932 року запустили перший циклотрон — прискорювач частинок. У 1930-х роках Фредерік Жоліо-Кюрі виявив штучну радіоактивність, а Енріко Фермі — методику сповільнення нейтронів. Потім Отто Ган, Фріц Штрассман і Ліза Мейтнер дослідили розщеплення ядра урану при поглинанні ним нейтронів. Саме це стало початком розроблення ядерної зброї. Відкриття в галузі радіоактивності, будови атома, спонтанного поділу ядер і термоядерного синтезу відбувалися чи не щоденно. Недарма ХХ століття називають ерою ядерної енергії.
У США 1942 року запрацював перший у світі ядерний реактор.