КРИСТАЛЛЫ В НАУКЕ И ТЕХНИКЕ

Раздел: Наука

Возможность определения атомной структуры кристаллов возникла, как известно, 45 лет назад после открытия Лауэ дифракции рентгеновых лучей при их прохождении через кристаллическую решетку. В нашей стране это открытие нашло горячий отклик в работах Г. В. Вульфа. И все Жё за первые 20 лет после открытия Лауэ у нас не было исследовано до конца ни одной структуры кристаллов, тогда как за границей их было определено несколько сотен. Это наше явное, впрочем легко объяснимое, отставание от зарубежных стран встретило со стороны некоторых наших ученых интересную реакцию. Возникло мнение, что развивать рентгеноструктурный метод в Академии наук нет надобности, так как все «сливки» с этого метода уже сняты и ничего нового для «большой» науки, которой должна заниматься Академия наук, он дать уже не может. Однако Н. В. Белов опроверг это мнение и в рекордно малый срок не только овладел всеми тонкостями рентгеноструктурного анализа, но в некоторых отношениях значительно продвинул его. Достаточно указать, что одна из сложнейших структур — структура турмалина ( 9), над которой зарубежные ученые безуспешно трудились примерно 10 лет, была впервые правильно определена в нашей стране Е. Н. Беловой под руководством Н. В. Белова. В 1955 г. высокий класс работы в области рентгеноструктурного анализа был показан в выполненной под руководством Белова диссертации X. С. Мамедова, в которой дается определение структур волластонита и ксонотлйта. Здесь уместно отметить, что над этой задачей одновременно трудился хорошо известный всем нам английский кристаллограф Бернал, но, по собственному его признанию, пока до конца ее не решил. Знание структуры важного природного минерала волластонита и особенно родственного ему ксонотлйта имеет большое значение для углубленного понимания процессов образования цементов, поскольку при твердении цемента ксонотлит образуется первым. Значительных результатов добилась школа Н. В. Белова также и в изучении многих других силикатов: диоптаза, рамзаита, ми- ларита, куспидина, эпидота и др.

Известно, что в основе рентгеноструктурного анализа лежит так называемый метод «проб и ошибок», состоящий в следующем. Сначала строится основанная на достаточно разумных предпосылках возможная структура исследуемого кристалла. Далее по ней чисто расчетным путем устанавливается интенсивность ^ех пятен-рефлек- сов, которые (в количестве до 2—3 тысяч) получаются на ряде снятых с кристалла рентгенограмм. Если совпадения рассчитанных интенсивностей с экспериментально полученными нет, вся работа начинается сначала. Принимая во внимание колоссальную трудоемкость расчетной части работы (для расшифровки структуры одного кристалла иногда требуется несколько лет труда), можно сказать, что существующий рентгеноструктурный метод не только себя не изжил, как думают некоторые, но что настоящий прямой метод рентгеноструктурного анализа пока еще и не создан. Справедливость требует, однако, отметить, что существенный вклад в это дело уже внесли под руководством Н. В. Белова его сотрудники И. М. Ру- манова, Н. И. Головастиков, Р. Ф. Смирнова вместе с аспирантами и студентами той же лаборатории.