Аннотация: Посвящаю Роберту Лефковицу и Брайану Кобилке, лауреатам Нобелевской премии по химии за 2012 год. С пожеланием, чтобы их открытия не оказались столь же смертоносны.
"В мирное время ученый принадлежит миру, но во время войны он принадлежит своей стране"
Фриц Габер
Фриц Габер, лауреат Нобелевской премии по химии, выдающийся учёный и душегуб, каких не видывала научная общественность ни до, ни после. Но обо всём по порядку:
Габер родился в Бреслау, Германия, (ныне Вроцлав, Польша) в семье хасидов - последователей одного из течений в иудаизме. Но религиозное воспитание пошло молодому еврею не впрок: Фриц Габер перешёл в христианство. С 1886 по 1891 Габер учился в Гейдельбергском университете под руководством Роберта Бунзена (вспомните горелку Бунзена), впоследствии перешёл в Берлинский университет (ныне Берлинский университет имени Гумбольдта) и в Технический колледж Шарлоттенбурга (ныне Берлинский технический университет). С 1894 по 1911 годы Фриц Габер месте с Карлом Бошем занимались проблемой получения соединений азота. Впоследствии, синтез аммиака из атмосферного назовут процессом Габера. Несомненно, изобретение процесса Габера-Боша было величайшим открытием начала XX века и при этом, крупнейшим преступлением учёных против человечества.
- В чём дело? - воскликнет рачительная домохозяйка, прикупившая азотных удобрений для огорода. - Почему мирного изобретателя безопасного (хотя, очень вонючего) сырья для удобрений автор называет преступником? Автор в своём уме?
Не беспокойтесь, в своём. Дело в том, что со времён легендарного монаха Бертольда Шварца и по сей день основой для порохов остаются соединения азота. Вначале это была селитра, которую добывали, извиняюсь за подробности, из выгребных ям. После открытия Нового Света селитру стали экспортировать из Чили, где обнаружили колоссальные залежи птичьего помёта. Как известно, селитра является важным компонентом "крылатой неожиданности". Целые страны и континенты были завоёваны европейцами благодаря птичьему дерьму. Но из-за узкой локализации месторождений селитры, страна, обладающая сильнейшим флотом, могла легко перерезать поставки стратегического товара. В XIX веке такой страной была Англия. На протяжении XIX века лишь два государства попытались всерьёз пошатнуть трон Владычицы Морей - Франция и Россия. Обе потерпели поражение.
Добыча гуано в Чили.
Нитрование целлюлозы азотной кислотой дало пироксилин - и старые пороха вышли в отставку. Перед нитроглицерином (продукт взаимодействия азотной кислоты и глицерина) не мог устоять ни один форт. На подходе были тротил и мелинит - смертоносная "шимоза", от которой стальными слезами плакала броня русских броненосцев. И только азот, важнейшее сырьё для взрывчатки и основной компонент воздуха, оставался неприступен как спальня королевы.
Фриц Габер начал свои опыты с измерения количеств аммиака, образующегося в смеси азота с водородом при различных условиях. Аммиак образовывался, подтверждая принципиальную возможность синтеза, но количества его были ничтожны. Габер решил усилить процесс с помощью электрической искры - бесполезно! Подсказка пришла от профессора Берлинского университета В. Нернста. Он доказал, что процесс может стать рентабельным при давлениях порядка 200 атм. Ознакомившись с работой Нернста, Габер предпринял серию опытов, варьируя температуру и давление процесса, применяя разные катализаторы. В 1908 году Габеру впервые удалось получить на полупромышленной установке жидкий аммиак, что позволило синтезировать селитру - первое синтетическое удобрение. Благодаря селитре, превосходному сельскохозяйственному удобрению, призрак голода навсегда отступил от перенаселённой Европы. Но из селитры получали азотную кислоту - сырьё для производства пироксилина, нитроглицерина, тротила.
Исследования Габера по синтезу аммиака финансировались германской промышленной корпорацией "Бадише анилин унд сода фабрик" (БАСФ). Карл Бош, инженер этой фирмы, усовершенствовал метод Габера и в 1910 г. внедрил его на заводах корпорации по производству аммиака. Процесс Габера-Боша, до настоящего времени широко используется при производстве аммиака во всем мире - редкий пример того, как деньги честным путём делаются из воздуха.
Заводы БАСФ в Оппау и Лейне
В начале второго десятилетия ХХ века немецкие фабрики полностью покрыли потребности арсеналов во взрывчатке и фермеров в азотных удобрениях. В случае мобилизации фабрики могли выдать колоссальные объёмы взрывчатки и порохов, необходимых для крупномасштабной войны. И всё это без поставок извне, исключительно на отечественном сырье (как известно воздух - везде отечественный). Чилийцы считали убытки, английские адмиралы нервно курили в сторонке - их броненосные эскадры уже не были гарантом мира во всём мире. А в Берлинском Городском дворце невзрачный сухорукий человек планировал завоевание мира. Благодаря Габеру, потребная для войны взрывчатка имелась в неограниченном количестве.
Кайзер Вильгельм II
Фриц Габер и Рихард Вильштеттер были назначены содиректорами Института физической химии и электрохимии Общества кайзера Вильгельма в Берлине. Основной задачей института, было проведение научных работ в интересах национальной химической промышленности. Как мы уже знаем, работы эти были двойного назначения. Габер твёрдо верил в правоту националистической идеологии германского правительства. Сейчас это звучит как курьёз: еврей, твёрдо верящий в националистическую идеологию Германии. Но так было. Время, когда степень преданности нации станут определять по цвету глаз ещё не пришло. "В мирное время ученый принадлежит миру, но во время войны он принадлежит своей стране".
В 1907 году на международной конференции в Гааге представители крупнейших держав мира, включая Германию, подписали конвенцию, запрещающую применение химического оружия в войне. Как известно, чем сильнее держава, тем меньше её "юридически обязывают" разного рода международные конвенции и соглашения. Тем не менее, ни Германский Генштаб, ни Антанта поначалу не собирались их нарушать. С началом позиционной войны перед штабами встала проблема выцарапывания вражеских солдат из окопов и блиндажей. Дивизионные пушки и пулемёты в клочья рвали наступающие полки, но ничего не могли поделать с окопавшимся взводом. Для выкуривания противника из окопов французы применяли 26-мм ружейные гранаты со слезоточивым бромацетоном.
Германский генштаб потребовали от химиков разработать эффективное вещество раздражающего действия, которое заставляло бы солдат противника покидать траншеи. Коллектив Института физической химии и электрохимии под руководством Габера взялся за работу. Первые опыты по применению боевого химического вещества в виде так называемого "снаряда ? 2" (10,5-см шрапнель с заменой в ней черного пороха сернокислым дианизидином) были произведены германцами в октябре 1914 г. 27 октября этот снаряд был применен на западноевропейском театре в атаке на Нев-Шапель. По противнику выпустили 3000 химических снарядов. Хотя их раздражающее действие оказалось невелико, но, по германским данным, применение нового оружия облегчило взятие Нев-Шапеля. В дальнейшем снаряд был снят с вооружения.
Сразу после начала войны немецкие химики проводили опыты с окисью какодила и с фосгеном. Опыты были вскоре прекращены после взрыва в лаборатории. Учёные решили не мучиться с разработкой новой рецептуры, а предложили выпускать на вражеские позиции дешёвое и распространённое химическое сырьё - хлор. Поскольку аналогичный газ вполне мог применяться против немецких войск, немцы занялись разработкой противогазов с абсорбирующим фильтром. И тоже под руководством Габера!
В своих работах с ядовитыми газами, Габер отметил, что длительное воздействие низких концентраций на человека имеет тот же эффект, что и воздействие высоких концентраций, но в течение короткого времени. Он сформулировал простое математическое соотношение между концентрацией газа и необходимым временем воздействия. Сотрудникам МЧС и офицерам химбатов это соотношение известно как правило Габера.
Габер разработал способ боевого применения хлора и был руководителем химической службы немецких войск. Габер сам учил бойцов газового подразделения как пользоваться газовыми баллонами.
Германские химики отрабатывают газопуск на полигоне 10.02.1915 г. Из средств защиты -только фартуки. Невольно вспомнилась инструкция для российских воинов на случай ядерного удара: "При взрыве держать автомат на вытянутых руках, чтобы капли расплавленного металла не испортили казённые сапоги".
С начала 1915 года германское командование во главе с герцогом Альбрехтом Вюртембергским готовило операцию по прорыву вражеского фронта под бельгийским городком Ипр. XV корпус германской армии должен был нанести удар в стык между 2-й английской армией и 20-м французским корпусом. Задолго до начала развёртывания войск немцы приступили к подготовке химической атаки. Операцией руководил Фриц Габер. С февраля по март на участке фронта шириной в 6 км были установлены газобаллонные батареи, по 20 газобаллонов в каждой. Всего потребовалось 6000 баллонов, из которых половина коммерческого образца была реквизирована. В добавление к ним было приготовлено 24 000 новых баллонов половинного объема. Всего для заправки баллонов использовали 180 тонн хлора. Для защиты от артиллерийского огня баллоны укрывали в специальных траншеях.
Установка газового баллона в траншее
К 10 марта подготовка газовой атаки была завершена. Время атаки постоянно откладывалось в ожидании необходимых и юго-западного июжного ветров. В течение этого периода некоторые газовые баллоны были повреждены случайными попаданиями артиллерийских снарядов. Наконец, 22 апреля в 17 ч (по англ. времени) химики атаковали. Выход газовой волны продолжался 5 мин. Действия на флангах усиливались стрельбой химическими снарядами.
Схема газовой атаки под Ипром
Выпуск хлора из баллонов
22 апреля была прекрасная утренняя заря. Наблюдатели союзников заметили некоторое оживление за линией фронта. Германская артиллерия молчала. В 17.00 с наблюдательных пунктов увидели два необычных зеленовато-желтых облака. Распространяясь в сторону, эти газовые облака поднялись кверху и, продвигаемые вперед легким ветром, становились голубовато-белым туманом, таким, какой можно видеть над мокрым лугом в морозную ночь.
Германская газовая атака под Ипром 22 апреля 1915 г.
Солдаты на передовых постах первыми ощутили запах распространённого средства для дезинфекции - хлорной извести. Хлорная вонь становилась невыносимой, отравление хлором вызывало болезненный кашель. Уже на грани агонии солдаты увидели самое жуткое зрелище в своей жизни: За облаками ядовитого газа наступали люди без лиц. Вместо глаз у них имелись большие круглые стёкла.
Первыми побежали французские колониальные войска: "...войска переходили в беспорядке мосты через канал к северу от Ипра. Невозможно было понять, что видели африканцы, но по силе их кашля и острому раздражению горла было ясно, что они сильно страдали; деморализация была полная".
Наступающие без боя занимали оставленные позиции. Между английскими и французскими войсками образовался разрыв в 3,5 км. Дорога на Ипр оказалась свободна. Досталось и немцам. Направление ветра изменилось и часть ядовитого облака понесло на них. Примитивные противогазы в виде подушечек из очесов, пропитанных гипосульфитным раствором не гарантировали надёжную защиту от хлора (впрочем, о смертельных случаях среди немцев данных нет). От хлора пострадало 15 000 человек, 5000 из которых умерли. Причём, многие продолжали умирать от токсического отёка лёгких, покинув отравленную зону.
Французский солдат, погибший от хлора во время газовой атаки под Ипром
Британцы и канадцы держались до последнего. За отступление без приказа - расстрел. Это правило в рядах союзников узнали задолго до знаменитого сталинского приказа. Два взвода 13-го канадского батальона и рота 14 канадского батальона намертво вцепились в ферму Муз Трап, окутанную облаками удушающего газа. Два канадских орудия удачно накрыли германцев наступающих севернее С. Жульена и на этом наступление выдохлось. В 19 ч 30 мин. в штабы союзников поступили приятные донесения: "оружейный огонь ослаблен и противник окопался".
На автомашинах и пешим порядком англичане и французы подтянули резервы и заняли брешь в обороне, все последующие попытки германских войск прорвать оборону оказались безуспешными. К тому же англичане и французы вскоре были оснащены простейшими средствами защиты от химического оружия и повторить успех "Второй битвы при Ипре" немцам уже не удалось. Тем не менее, за успешное осуществление газовой атаки Габеру было присвоено звание капитана немецких войск.
После боя
Начиная с 1915 г. Гаагская конвенция приказала долго жить. Химическое оружие применяли все враждующие стороны, включая Россию. По иронии судьбы, в деле уничтожения человечества будущему лауреату Нобелевской премии Габеру противостоял другой химик и тоже нобеленосец - француз Виктор Гриньяр.
А сейчас, в разгар Первой Мировой Войны я сделаю маленькое лирическое отступление. И оно будет действительно лирическим, поскольку речь пойдёт о главной ошибке Фрица Габера - женитьбе. В 1901 году Фриц Габер женился на прелестной фройлен Кларе Иммервар. Клара закончила университет в Бреслау и была первой женщиной, защитившей докторскую диссертацию по химии в этом университете. Клара всегда проявляла интерес к работам Габера. Как оказалось, напрасно.
С началом войны из союзника жена превратилась в яростного врага военной и научной деятельности Габера. Утром 15 мая 1915 г. фрау Габер вышла в сад и застрелилась. Есть красивая легенда, будто самоубийство было совершено в знак протеста против участия Фрица Габера в химических атаках. И сам Габер отчасти подтверждает её: "Я сердцем слышу слова, которые говорила эта бедная женщина... Я вижу, как она выходит из рапортов и телеграмм, и я страдаю". Но помилуйте, нормальная женщина, обременённая домом, ребёнком и мужем-учёным, скорее пожалеет замерзающего котёнка, чем пятнадцать тысяч вражеских солдат. А если у котёнка обнаружится лишай, угрожающий стерильности кухни и детской - без сожаления выставит его обратно на мороз. Или я совсем не знаю женщин? На мой взгляд, причиной самоубийства был неуравновешенный характер фрау Габер, унаследованный её сыном, Германом. Так или иначе, в то же утро Фриц Габер надел капитанский мундир и отбыл на Восточный Фронт, испытывать применение новой боевой рецептуры - фосгена, на русских.
Русские окопы в момент немецкой газовой атаки около Барановичей
Прогрессивная часть научной общественности в полной мере оценила заслуги Фрица Габера. За изобретение метода промышленного синтеза аммиака он был награждён Нобелевской премией. По иронии судьбы, награждение состоялось в 1918 г., на исходе Бойни Номер Раз, к развязыванию которой открытие Габера имело непосредственное отношение.
Легко любить свою страну, пребывающую в зените славы и могущества. Попробуйте полюбить её разорённой, когда зарплату выдают кирпичами денег, перевязаными бечёвкой, а за пачку сигарет могут убить. Фриц Габер любил Германию всякой. В 1920-х он упорно искал метод выделения золота из морской воды, чтобы помочь своей стране расплатиться с контрибуциями. Однако, Габер пришёл к выводу, что концентрация золота, растворенного в морской воде, гораздо ниже, чем сообщалось в работах его предшественников и что выделение золота из морской воды экономически невыгодно. Другой разработке института Габера повезло больше. К несчастью.
