Напрочь забытая вами химия в форме историй и мемасиков (18+)

Иван Сорокин, к.х.н., доцент химфака МГУ
@NevznachaY

(рекламы нет и не будет)

В преддверии сиквела поста про радиационные отходы — нечто более лёгкое.

Нил Деграсс Тайсон, астрофизик и важный популяризатор, в последние годы основательно поднадоел: человек, ещё не так давно считавшийся одним из главных покровителей научного подхода к поп-культуре, превратился в образец персонажа, начинающего почти все свои высказывания с "...на самом деле", даже если его об этом не просят. Тем приятнее, когда его утомляющие исправления по любому поводу вдруг оказываются некорректными — и за этим открывается более интересная история.

Геохимия! НДТ написал, что мол, нет разницы между морской солью и всей остальной, так как соль из шахт тоже когда-то произошла из морской воды. Его поправляет Мика Маккиннон, специалистка в области космических оползней (how cool is that?!), действующая учёная и консультантка.
Выдержка из треда:

— солёное озеро (откуда получают соль при испарении) раньше вполне могло быть пресным озером, а не морем;
— популярные гифы с ПОДВОДНЫМИ СОСУЛЯМИ СМЕРТИ сняты в сверхсолёных областях океана;
— соль разная на вкус (и цвет) из-за примесей кальция, магния или даже пепла (то есть сажи, аморфного углерода), но никак не из-за различий в кристаллической структуре галита, каменной соли, так как этих различий нет.

Тред очень длинный, там дальше Мика лижет пустыню и пытается лизать метеориты, объясняет про соль с низким содержанием натрия (это примеси хлорида калия), рассказывает про шестиугольники и грязевые вулканы. Фигурирует в треде и Кострома.
https://twitter.com/mikamckinnon/status/1154516386611204096

https://twitter.com/mikamckinnon/status/1154516386611204096

Mika McKinnon

Well, actually... No. All table salt is rock salt, or in geology-talk, halite. All halite is formed as an evaporite, precipitated out of evaporating saline solution such as an ocean or a lake. Y'know, like Utah's Great Salt Lake. https://t.co/kRqYZoAE91
| Twitter

Какие-либо последствия возникнут только начиная с доз, с которыми механизмы клеточной репарации не смогут справляться, — и это, видимо, на порядки выше, чем дозы, даже в сотни раз превышающие обычный московский фон (точную цифру назвать трудно, она зависит от очень многих факторов: вида излучения, скорости получения дозы, пути воздействия и т.д.).

Ещё раз: в Москве нашли 5 квадратных метров почвы с повышенным фоном, где отдельные точки фонят (видимо, за счёт тория и урана, которые излучают альфа-частицы) до нескольких десятков микрозивертов в час. В Гуарапари 800 км береговой линии имеют естественный радиоактивный фон такой же величины, как и самые «горячие» точки на небольшом клочке московской земли.

1 https://www.the-village.ru/village/city/situation/355745-radiatsiya
2 https://en.wikipedia.org/wiki/Guarapari#Radioactivity
3 https://en.wikipedia.org/wiki/Ramsar,_Mazandaran#Radioactivity
4 https://en.wikipedia.org/wiki/Linear_no-threshold_model
5 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4994891/
6 https://en.wikipedia.org/wiki/DNA_repair
7 https://en.wikipedia.org/wiki/Apoptosis»

У этого поста будет сиквел.

https://www.the-village.ru/village/city/situation/355745-radiatsiya

В Москве начали стройку возле ядерного могильника. Радиация может отравить город

За проект голосовали покойные
| The Village

После показа финала «Чернобыля» несколько друзей и знакомых независимо друг от друга спросили меня, собираюсь ли я что-то комментировать по этому поводу, и я тогда искренне растерялся: если моя экспертиза вполне позволяет высказываться о деятельности Легасова в общих чертах (и мне, безусловно, приятно, что эти высказывания цитировали), ничего нового о механизме аварии я не скажу и не могу сказать — не по зубам это мне. Но искренне хочется повлиять на ключевой из негативных аспектов сериала — если что, по-прежнему остающегося для меня одним из главных культурных событий года и образцом для подражания.

Как это ни грустно признавать, но «Чернобыль» правда может вызвать или усилить радиофобию: в первую очередь, из-за тянущихся ещё из текстов Алексиевич идей об определённой «заразности» лучевой болезни (см. историю Василия и Людмилы Игнатенко). Именно на этом фоне и поднялась волна общественного негодования по поводу строительства московской Юго-Восточной хорды рядом с ядерным могильником: в вирусном посте в Фейсбуке, ссылку на который я давать не хочу и не буду, эта история на голубом глазу названа «новым Чернобылем». Компетентный комментарий по этому поводу Медузе уже давал мой и.о. декана Степан Николаевич Калмыков (https://meduza.io/amp/feature/2019/07/13/v-moskve-stroyat-trassu-vozle-mogilnika-yadernyh-othodov-eto-opasno-nuzhno-panikovat-i-pereezzhat), но мне искренне хочется дополнить её бОльшим числом конкретных примеров для людей, которые знакомы и со следовым радоном при приёме ванны и с банановым эквивалентом.

По этому поводу необычное: впервые в истории этого канала — полноценный гостевой пост.

https://meduza.io/amp/feature/2019/07/13/v-moskve-stroyat-trassu-vozle-mogilnika-yadernyh-othodov-eto-opasno-nuzhno-panikovat-i-pereezzhat

В Москве строят трассу возле могильника ядерных отходов. Это опасно? Нужно паниковать и переезжать?

Активисты российского Greenpeace потребовали остановить строительство участка Юго-Восточной хорды — новой московской скоростной магистрали — в районе музея-заповедника «Коломенское». Анализ проб почвы на холме возле Московского завода полиметаллов подтвердил, что «грунт относится к категории радиоактивных отходов». Строительные работы могут повредить могильник и привести к распространению опасных веществ. Власти настаивают, что проект не затрагивает опасную территорию. «Медуза» попросила и. о. декана химического факультета МГУ имени Ломоносова, члена-корреспондента РАН Степана Калмыкова объяснить, насколько серьезна угроза — и как в Москве вообще могли появиться такие могильники.
| Meduza

Авторы текста ниже — сотрудник ОИЯИ и участник экспериментов на БАК Иван Белотелов, физик; биолог, популяризатор и преподаватель школы «Летово» Антон Захаров.

«В сообщениях о московском могильнике (и видео с места) упоминаются показания дозиметров, из которых следует что радиационный фон там превышен в 100 раз относительно нормы — до 60 мкЗв/час (вместо фоновых московских 0.15).

TL;DR: такая мощность дозы это много (в смысле это действительно существенно больше обычного московского), но не опасно.

«Нормальный» московский фон нормален в смысле естественности такого значения для этой географической точки и текущей комбинации источников фоновой радиации.

В других точках планеты естественный фон может сильно отличаться от московского. И мы говорим именно о естественном, не связанным с антропогенным воздействием фоном.

Самые известные примеры повышенного радиационного фона — бразильский пляж Гуарапари 2 и город Рамсар в Иране 3. Пляж Гуарапари - песчаный берег длиной 800 км, песок там с высоким содержанием тория и значения фона там на протяжении этих 800 км — порядка 30-40 мкЗвт/час, в некоторых точках мощность дозы — до 120 мкЗвт/час. Люди на этом пляже не живут, но присутствуют постоянно без каких-либо наблюдаемых последствий для здоровья.

В Иранском городе Рамсар естественный уровень радиационного фона составляет до 20-30 мкЗвт/час прямо в жилых домах; это связано с тем, что дома там построены из местного слегка радиоактивного известняка. Жителей этого города уже очень давно изучают на предмет какого-либо рода последствий от постоянного нахождения в таком повышенном фоне, но пока ничего катастрофического не обнаружено.

Доза, которую можно получить в Гуарапари или Рамсаре, — раз в 10 больше, чем предел, установленный для работников атомной или медицинской промышленности. Это всего лишь значит, что нормы в атомной промышленности очень жёсткие: они устанавливаются из принципа ALARA ("as low as reasonably achievable").

И да, этот естественный фон там выше, чем в окрестностях Чернобыльской станции. Это значит, что в Чернобыле после установки второго саркофага теперь достаточно безопасно.

Опасения про пагубное воздействие даже малых доз радиации связано с линейной беспороговой моделью 4. Действительно, когда люди только начали изучать влияние радиации на живые организмы и их здоровье, они исходили из того, что даже при малых дозах радиации частицы, проходя через живые ткани, могут вызывать повреждения ДНК, которые, в свою очередь, могут приводить к изменению в поведении клеток, неконтролируемому делению и раковым опухолям. Но оказалось, что мы (живые организмы на планете Земля), вообще говоря, готовы к такому. Часть естественного радиационного фона на всей планете связана, например, с космическими лучами. Это (часто очень высокоэнергетические) частицы, которые прилетают к нам из космоса, в верхних слоях атмосферы взаимодействуют с её атомами, а продукты этих взаимодействий долетают до нас. Каждую секунду через тело человека, находящегося на земной поверхности на уровне моря, пролетает несколько тысяч мюонов (это заряженные частицы, которые, проходя через тело, вызывают ионизацию и могут приводить к различным хромосомным нарушениям). Из-за этих частиц, других компонент естественного фона и прочих факторов, включая химические (связанные с нормальным функционированием клетки), в каждой клетке нашего организма каждый день может происходить до 1 миллиона точечных изменений в структуре ДНК, энзимов, белков и т.д. Однонитевые разрывы ДНК в каждой клетке нашего организма случаются до 55 000 раз в сутки. Двунитевые, когда обе спирали ДНК разрываются в пределах одного витка, — 10-50 раз в сутки 5. Мы (живые существа, начиная с бактерий) умеем с этим обходиться, у нас есть способы починить повреждённую ДНК 6 или запустить самоубийство клетки (чтобы избежать неправильного её поведения), если уж починить не получилось 7.

Всем добрый вечер! Весьма скоро вернусь к регулярному вещанию этого канала, а пока как член экзаменационной комиссии химфака МГУ очень хочу пожелать всем абитуриентам максимально удачно написать завтрашнюю работу в рамках ДВИ (дополнительных вступительных испытаний).

Несколько советов в путь, которые работают и на химических олимпиадах тоже:

1. Никто не оценивает почерк и «грязь» на листе. Но чем меньше на нём лишней визуальной информации, тем легче проверяющему/ей найти ключевые места. Особенно важно это в случае с рисунками, которые вообще могут привести к санкциям. ОСОБЕННО важно это для элементов, которые похоже выглядят при написании курсивом (например, Al, Ac, Au).

2. ВСЕМ уравнениям реакций нужен материальный баланс (коэффициенты) и условия. Если вы описываете протекание реакции — пишите и её уравнение.

3. Не нужно расписывать физико-химические свойства элементов и веществ (и тем более — их распространённость и применение), если это не указано в задании. Вообще связный текст в ответе не нужен почти никогда; если можете без него обойтись и оставить только вычисления, схемы и уравнения — пожалуйста, сделайте это.

4. Если в задании сказано привести три примера, а вы приводите пять — увы, дополнительных баллов вы не получите.

5. Чем более явно вы укажете на ответы (промежуточные и окончательные), тем радостнее будет комиссии.

6. КлапеЙрон!!

7. Нет единиц измерения — ответ некорректный. Нет подписей у осей на графике — ответ некорректный.

8. Решить много номеров с погрешностями гораздо лучше, чем решить пару номеров идеально.

9. Таблица растворимости и Периодическая таблица — официальные подсказки. Из них можно извлечь очень много информации.

Удачи! Если вспомню что-то важное, допишу.

И ещё радость: кто-то наконец сделал красивые рекламные плакаты химфака. Не знаю, кто это, но большое спасибо!

У меня были запланированы другие посты — снова про пивоварение, про мрамор, про князя-химика, про фантомные бананы — но в свете продолжающихся событий обсуждать всё это совершенно невозможно.

"На рисунке 5 мы видим, что больше всего преступлений, связанных с незаконным оборотом героина по статье 228 УК РФ, регистрируется с массами, ненамного превышающими и значительный, и крупный размер. Иными словами, согласно имеющимся данными, наркопотребители чаще всего имеют при себе ровно столько героина, сколько нужно равоохранителям для квалификации по определённым пунктам статьи 228 УК РФ, которые определяются массой наркотика."

(Цитата из доклада Алексея Кнорре «Наркопреступления в России: анализ судебной и криминальной статистики», 2017
http://enforce.spb.ru/images/Knorre_Drug_crimes_in_Russia.pdf

Процитирован пост Константина Рупасова: https://www.facebook.com/100002178489182/posts/2258630897552838?s=741478735&sfns=xmwa)

Количество околополитического контента в этом канале довольно небольшое, но мимо главной новости дня я пройти не могу, поскольку в загашнике есть тематическая картинка. Свободу Ивану Голунову

Давно здесь не было мемов, вот довольно хороший: он показывает, что такое неконкурентное ингибирование (замедление реакции) при ферментативном катализе. Собственно конкурентный ингибитор борется с субстратом за активный центр фермента, занимая его первым, чтобы субстрату (той молекуле, которая изначально должна была превращаться на активном центре) было неподавно. Неконкурентный ингибитор более хитрый и гнусный: он пристаёт к боковой части белка и меняет у того конформацию (грубо говоря, форму) — так, что подойти к центру субстрату уже неудобно.

На одном из последних этапов шоссейной веломногодневки Джиро Д'Италия (ближе к его концу) кто-то остроумный изобразил на асфальте формулу молочной кислоты. Как хорошо известно стайерам и как раз велосипедистам, соли молочной кислоты, лактаты, накапливаются в организме при интенсивных циклических нагрузках (в результате молочнокислого брожения углеводов при недостатке кислорода). [За историю спасибо Александру Сазонову]