Пока большинство молодых людей не хотят думать ни о чём, кроме денег, Роман Мануйлов изучает рений. На зарплату в 17 тыс. рублей в столице прожить непросто, но он решил, что есть более важные вещи, и пытается получить самый редкий и дефицитный металл на Земле новым способом и в новой лигатуре. Даром что ли Мануйлов в 26 лет лауреат премии Росатома?
Рений - один из редчайших элементов земной коры, идеальный строительный материал для лопаток турбин реактивных самолётов. Металл, внешне похожий на сталь. Сосед молибдена и вольфрама по таблице Менделеева, он обладает рядом общих с ними свойств. По температуре плавления уступает лишь вольфраму, но выигрывает в своём, особенном качестве — выдерживает многократные нагревы и охлаждения без потери прочности. Больше того, его прочность при температуре 1,2 тыс. градусов превосходит прочность вольфрама и молибдена. Именно поэтому рений считается лучшим материалом для строительства турбин, рабочая температура в которых достигает 2 тыс. градусов. Но лучший не значит доступный. На Земле мало рения, мировая добыча составляет 40–60 т в год. Соответственно и цена уникального металла колеблется между 7 и 10 тыс. долларов за килограмм.
А Роман Мануйлов — это 26‑летний младший научный сотрудник ВНИИХТ, коренной москвич, выпускник МИТХТ 2008 года, посвятивший себя рению. Он играет на фортепиано. Стал лауреатом премии Росатома. Принял активное участие в разработке новой, гораздо более безопасной и дешёвой технологии получения рения из рениевого сырья — перрената аммония.
Роман МануйловХИМИЯ КАК ЖИЗНЬ
Несмотря на то, что родители и прародители Романа Мануйлова никогда наукой не интересовались, он уже в начальных классах определил: жизнь свою свяжет с химией. Вопрос «почему?» не имел рационального ответа, но окончательный и бесповоротный выбор был сделан. Позже помимо школьной программы изучал все учебники по химии для вузов, которые был в состоянии найти. Сначала простые, потом сложные и очень сложные. Учительница, признавшая в восьмикласснике больше коллегу, чем ученика, поддерживала его интерес — отвечала на вопросы, выходившие за рамки школьной программы, помогала со сложными задачами, делилась литературой, даже открыла доступ к реактивам и лаборантской комнате. Роман Мануйлов кроме теории увлёкся синтезом неорганических веществ. Хотел в будущем собрать коллекцию всех неорганических веществ, простых и сложных (порядка 50 тыс. образцов). В качестве ответной благодарности он иногда заменял учительницу и вёл уроки химии в своём и младших классах. А когда наступило время выбирать профессию, то есть вуз, никаких сомнений не возникло. Ну, разве что немного манила медицина. Там ведь тоже химия, да ещё можно спасать человеческие жизни. Вот только фундаментальная наука слабенькая, поэтому, неизвестно, к счастью или нет, была выбрана чистая химия, безо всякой медицины. А конкретно — Академия тонкой химической технологии им. Ломоносова.
— На тот момент мне нравилась вся химия, — говорит мой собеседник, — и определиться с каким-то одним направлением я ещё не мог. Да и форма обучения в МИТХТ срочного выбора не требовала — первые два года проходила общая подготовка. А к концу второго курса я уже чётко понимал, что мне ближе всего неорганическая химия и конкретно металлы.
ТРОЛЛЕЙБУС И УСЫ
К концу второго курса Роман Мануйлов выделил для себя несколько кафедр, на которые мог бы пойти учиться. Но, прежде чем превратить гипотетический выбор в реальный и окончательный, решил сходить узнать про каждую побольше. По пути ему встретился профессор Дмитрий Дробот, на тот момент декан факультета Т (факультет химии и технологии редких элементов и материалов электронной техники), который, узнав в чём дело, внёс посильный вклад в судьбу студента.
— Он так интересно рассказал про композиционные материалы, — вспоминает Мануйлов, — и в частности про довольно распространённый медь-графит, который используется в контактах троллейбусов (оказалось, композит этот твёрдый, скользкий и прекрасно проводит ток), что я сразу определился, где мне учиться дальше — на кафедре композиционных и наноразмерных материалов.
Это значит, что он пошёл учиться порошковой металлургии. И учился прекрасно. Но со временем начал сознавать, что кафедру выбрал неправильно. Гораздо больше хотелось работать с редкими и рассеянными элементами, чем с порошками и композитами. Поэтому редкие и рассеянные элементы стали хобби. Диплом написал по ним же. А после окончания вуза распределился во ВНИИХТ, в лабораторию Анатолия Паршина, где делом жизни стали именно редкие и рассеянные. На мой дилетантский вопрос, что это такое, Мануйлов повторил шутливую фразу институтского преподавателя:
«Редкие и рассеянные элементы настолько редкие и рассеянные, что вам вряд ли когда-нибудь придётся с ними поработать». И тут же оспорил её: «Правда, мне удалось поработать со всеми лантаноидами, с вольфрамом, танталом, ниобием, рением и другими».
Удивительно, но бывший декан факультета Т. Дробот, сыгравший роль в выборе Романом Мануйловым кафедры композиционных и наноразмерных материалов, тоже изменил приоритеты. Теперь он заведующий кафедрой химии и технологии редких и рассеянных элементов и материалов.
САМЫЙ РАССЕЯННЫЙ
— Вот, к примеру, рений, которым я последнее время в основном занимаюсь, — объясняет Мануйлов, — считается самым рассеянным элементом. Своего минерала нет, извлекается попутно, из молибденовых, медных сульфидных руд и при подземном выщелачивании урана. Чтобы получить килограмм этого металла, надо перемолотить 1–2 тыс.т породы. Правда, поговаривают, что в вулкане Кудрявый на острове Итуруп Курильской гряды можно добывать до 20 т рения в год и что содержится он там в виде минерала рениита, аналогичного молибдениту. Но рентабельность месторождения под большим вопросом, поскольку находится оно в труднодоступном районе. Однако работа молодого химика не относится к геологодобыче и разведке. Его дело — рений и лигатуры на основе рения. Задача — исследовать технологии и получить новые модифицированные лигатуры. То есть взять перренат аммония — вещество, в котором транспортируется рений, выделить из него металлический слиток рения с определёнными примесями заданного состава и сделать этот процесс максимально простым. Возникает вопрос — почему обязательно с примесями? Дело в том, что сам по себе рений тугоплавкий. Температура плавления — 3 тыс. градусов. Более того, чистый рений слишком неохотно распределяется среди прочих элементов будущего конечного сплава. Так вот для того, чтобы обойти сложности, как раз и разрабатываются специальные лигатуры рения. Это сплавы, которые содержат порядка 73% рения, а остальное приходится на алюминий, молибден и никель. Такая лигатура имеет меньшую температуру плавления и заметно легче вводится в конечный сплав, что в итоге делает процесс возможным и относительно более дешёвым. Увы, технологии получения рениевых лигатур относятся к секретным, поэтому о них Мануйлов не рассказывал. Но вы бы слышали, как он говорил о самом металле — что лампочки накаливания с рениевой, а не вольфрамовой дугой способны служить вечно, что из рения и вольфрама делают уникальные термопары. Что катализаторы из рения и платины использовались при крекинге нефти, но основной заказчик рения в мире — это авиация. В общем, так говорил, что стало понятно: у Романа и рения роман. А почти из всех подобных романов обязательно вырастают новые имена и новые направления в исследованиях, научные школы и прорывные технологии — например, какие-нибудь принципиально иные лопатки для турбин. Ради всего этого стоит пожертвовать деньгами, разве не так?
Павел ОРЛОВ