Лампа Дэви: как за изобретение получить титул баронета?

В окрестностях этого города в северо-восточной Англии, что стоит на берегу реки Тайн неподалёку от места её впадения в Северное море — крупный угольный бассейн. Настолько крупный, что его даже называют «Великим». Ископаемое топливо в этих местах добывается с 13-го века. А во времена «промышленной революции» Ньюкасл вообще стал угольной столицей страны. «Чёрное золото» с окрестных шахт сначала концентрировалось в самом городе, а потом поставлялось не только в южные и восточные районы Великобритании, но и на континентальную Европу.

Труд шахтёра тяжёл и опасен. Тем более опасен, что смертельный враг спустившегося под землю человека не имеет ни цвета, ни запаха. Рудничный газ — метан, который скапливается в породных пустотах, отработанных штреках, под кровлей действующих выработок — не обнаружить, как ни приглядывайся. А чуть зазевался, расслабился… Малейшая искорка, и газ моментально становится «гремучим». Взрыв, огонь, обрушение породы… Шансов выжить у шахтёров рабочей смены, что находится в забое, — практически никаких.

И эта необъявленная война между шахтёрами и рудничным газом идёт с незапамятных времен. С той самой поры, когда человек первый раз спустился под землю для того, чтобы поднять на гора первую партию ископаемого топлива.

Конечно, нельзя сказать, что шахтёры сидели сложа руки и не умели отслеживать своего врага. Был у них в этом деле один маленький, но верный помощник. Тот самый, относящийся к большой и многочисленной группе, всех членов которой мы нынче называем биологическими индикаторами. Небольшая жёлтенькая птичка из семейства вьюрковых. Канарейка.

Клетку с этой птичкой шахтёры брали с собой под землю. И пока канарейка спокойно прыгала по клетке с жёрдочки на кормушку и обратно, время от времени нарушая тишину подземелья своей нехитрой песенкой, — можно было работать спокойно. Рудничного газа в забое по точным данным птичьего газоконтрольного поста не было. Но как только канарейка замолкала, начинала проявлять беспокойство, а то и падала бездыханной на пол клетки… Из забоя, во избежание непоправимого, нужно было незамедлительно уходить.

Правда, вовремя сделать это удавалось не всегда. Малейший открытый огонь — масляная лампа, факел, свеча, зажжённая спичка — и… Взрыв, огонь, обрушение породы…

Что-то очень похожее произошло в 1812 году и на одной из шахт в окрестностях Ньюкасла. Буквально за несколько секунд погибло больше ста человек. Несколько сотен на всю жизнь стали инвалидами. Это была одна из самых страшных техногенных катастроф того времени. Конечно, и тогда определяли причины произошедшего, устанавливали лиц, по чьей вине…

Но более важным было найти выход. Что и как надо сделать, чтобы подобные случаи не повторились? Именно этот вопрос был поставлен Обществом по предотвращению несчастных случаев в угольных шахтах перед своим современником, известным физиком и химиком Гемфри Дэви.

Основоположником современной электрохимии. Тем самым Дэви, который в 1799 году открыл обезболивающие и опьяняющие свойства «веселящего газа» — закиси азота. А всего годом спустя с помощью электролиза подтвердил разложение воды на водород и кислород. В 1808 году, опять же — электролизом, получил магний, стронций, барий и калий, а из борной кислоты выделил бор. И за свои научные труды и заслуги в 1812 году был удостоен титула лорда. В этот год Дэви исполнилось 34 года.

Молодой, талантливый учёный понимал всю важность стоящей перед ним задачи. Ведь от того, сможет ли он ее решить, зависели многие сотни, если не тысячи жизней.

И он смог. 31 октября 1815 года Гемфри Дэви запатентовал безопасную шахтёрскую лампу.

Суть изобретения состояла в том, что открытый источник пламени в масляной, керосиновой или карбидной лампе закрывался специальной металлической сеткой. Её материал (медь), толщина (1/70 дюйма) и количество ячеек на квадратный дюйм (625) были рассчитаны таким образом, чтобы сетка, поглощая тепло, выделяющееся при горении, охлаждала бы рудничный газ, попадающий в лампу извне. При таких условиях процесс горения не выходил за пределы, ограниченные ячеёй, и, соответственно, взрыва газовоздушной смеси в забое, где даже присутствовал метан в критической концентрации, не происходило.

Практически лампа Дэви стала и первым газоаналитическим прибором, который своим неравномерным пламенем, вспышками и хлопками, сопровождавшими процесс горения, сигнализировал о наличии в забое опасного рудничного газа. Поэтому Свод горных уставов Российской империи 1893 года предписывал использовать как лампу Дэви, так и её усовершенствованные варианты, снабжённые цилиндром из толстого стекла, специальным затвором и особым огнивом (лампы Пилера, Вольфа), для определения степени газовой опасности в выработках шахт и рудников. У нас, в Советском Союзе, они применялись вплоть до начала 60-х годов прошлого века. Многие поколения шахтёров, даже не зная имени её изобретателя, и сейчас с теплотой вспоминают эту простую и надёжную лампу, спасшую не одну тысячу человеческих жизней.

Изобретение Гемфри Дэви трудно переоценить. За исследование процессов горения в ходе создания безопасной шахтёрской лампы английскому учёному были присвоены золотая и серебряная медали Румфорда Королевского общества Великобритании. А он сам — удостоен звания баронета. Богатые шахтовладельцы подарили Дэви дорогой, ценой в две с половиной тысячи фунтов стерлингов, серебряный сервиз.

Сам же изобретатель выше всех этих почётных и престижных наград ставил совсем другое. Безопасность тех людей, которые работали и работают под землёй. В 1816 году он писал одному из своих друзей: «…Моей единственной целью было человеколюбие, и если я имел успех, я уже считаю себя щедро вознаграждённым».

Да, лампа Дэви уже ушла в прошлое. Сейчас практически на всех шахтах стоят современные системы автоматического контроля, и находящийся на поверхности диспетчер с помощью датчиков досконально знает ситуацию, складывающуюся в каждом из рабочих забоев. Где какая температура воздуха, какое содержание метана… И, если что, автоматика должна незамедлительно отключить всё электрооборудование на участке, концентрация метана на котором превышает допустимую норму, колеблющуюся в зависимости от тех или иных параметров угольного пласта и технических характеристик лавы от 0,75 до 2%.

Но даже автоматика может подвести. Потому не надо забывать и о том способе, который, не знаю, как в других угольных бассейнах, а в Воркуте знают не только шахтёры. Но и все члены их семей. Спускаясь под землю, не забудь плеснуть во фляжку крепко заваренного чаю — чифиря. Он не только подбодрит, если вдруг это понадобится. Но и предупредит об опасности. В том месте, где вдруг почувствуешь — что-то не то… Вот там поднеси флягу к губам. Но не торопись глотать. Пусть чифирь растечётся по языку, а тот — почувствует напиток. И если вдруг его привычно горький вкус покажется сладковатым, а во рту начнёт отдавать металлом…

Верный знак. Отсюда — надо делать ноги. И — как можно быстрее…