Решающее слово

После неудачных попыток воспроизвести опыты Хэннея прошло немногим более 10 лет. И снова мир был взбудоражен «алмазной сенсацией»: искусственный алмаз получен!

14 февраля 1955 года все нью-йоркские газеты вышли с громадными заголовками: «В лаборатории „Дженерал Электрик Компани" синтезирован алмаз!», «Искусственный алмаз больше не загадка!». Газеты наперебой сообщали о том, что проблема синтеза алмазов наконец-то разрешена.

Мы уже знаем, что прозрачный сверкающий алмаз и тусклый карандашный графит — родные братья, различные формы углерода. Но в графите атомы углерода «сидят» по-иному, чем в алмазе. Если бы их удалось «пересортировать», то простой карандаш стал бы сказочной драгоценностью. Но атомы углерода упрямо сидят на своих местах и ни за что не желают пересаживаться по-алмазному. Это упрямство атомов и было причиной бесчисленных неудач, которыми сопровождались столь же бесчисленные попытки синтеза алмазов. Требовались гораздо большие температуры и давления, чем те, которыми располагали охотники за искусственными алмазами.

Получить такие гигантские давления никак не удавалось. Так, например, американский профессор П. В. Бриджмен в течение 20 лет пытался синтезировать алмаз. Чего только он не придумывал, чтобы добиться цели! Бриджмен применял даже алмазную затравку — крохотный кристаллик алмаза (а если, как говорится, «клюнет», и вокруг натурального алмаза начнет расти кристалл его искусственного собрата?). Но все усилия ученого оставались тщетными. Бриджмен решил, что давление, развиваемое его установкой, недостаточно. Снова началась «погоня за атмосферами». Наконец, была создана новая установка. Но когда Бриджмен стал нагревать сосуд с графитом и поднимать давление, раздался взрыв. Установку разнесло в клочья, сам Бриджмен едва не погиб.

Несмотря на все старания ученых, синтез алмаза по-прежнему оставался неразрешимой проблемой.

В этой области решающее слово было сказано советской наукой. Именно она дала исчерпывающий ответ на вопрос об условиях алмазообразования!

Более тридцати лет назад, в томе VIII журнала «Успехи химии» за 1939 год была напечатана статья советского ученого О. И. Лейпунского «Об искусственных алмазах». Этой статье суждено было стать исторической.

О. И. Лейпунский, перечислив минералы, которые к тому времени человеку удалось синтезировать, отметил, что «алмаз оказался одним из немногих простейших минералов, которые не удавалось получить в лаборатории».

Простейший-то простейший, а синтезу не поддавался!

Рассказав в своей статье о десятках бесплодных попыток синтеза алмазов, ученый объяснил, почему все алмазоделатели терпели крах. Дело в том, что «все попытки изготовления алмаза были сделаны в условиях, при которых графит является более устойчивой твердой фазой, чем алмаз». Иными словами, никому не удавалось преодолеть упрямство атомов углерода в кристаллической структуре графита. О. И. Лейпунский писал далее: «Во-первых, надо нагреть графит не менее, чем до 2 тысяч градусов, чтобы атомы углерода могли переходить с места на место. Во-вторых, его надо при этом сжать чудовищным давлением, не меньшим, чем 60 тысяч атмосфер. Тогда он обязательно перейдет в алмаз».

Овсей Ильич Лейпунский рассчитал, как будут влиять высокое давление и температура на течение химических реакций. Так появилась знаменитая диаграмма Лейпунского — диаграмма состояния углерода при различных условиях.

После опубликования этой статьи прошло около 20 лет. И вот по всему миру разнеслась весть: синтетические алмазы получены.

Теория алмазообразования, разработанная советским ученым О. И. Лейпунским, блестяще подтвердилась!

И вот зимой 1955 года газеты сообщили, что американские ученые Венторф, Холл, Банди и Стронг получили искусственные алмазы.

Были ли эти кристаллы алмазами?

Да. Во-первых, опыт их получения повторили в лаборатории сто раз подряд, и всякий раз с одинаковым успехом. Сотни крошечных алмазов всех цветов (преимущественно черные, коричневые и желтые) были извлечены из лабораторной установки. Во-вторых, всесторонние и тщательные испытания подтвердили: получен алмаз! При исследовании с помощью рентгенограмм кристаллы вели себя, как натуральные алмазы. Показатель преломления их равнялся 2,4 (у натуральных камней 2,419). Удельный вес такой же —3,42. В-третьих, никакие кислоты не могли растворить камушки. В-четвертых, они резали и царапали любые материалы, сами оставаясь неуязвимыми.

Итак, была, наконец, создана та самая «трубка», которая заменила трубку кимберлитовую. Человек сделал алмаз! Он воспроизвел в лаборатории природные условия алмазообразования, применив для этого колоссальные давления и высокую температуру. Эти могучие помощники человека, забравшись в кристаллическую решетку углерода, потеснили атомы и заставили их переместиться, пересесть, как школьников с одной парты на другую, и превратили обыкновенный графит в алмаз.