Приключения изобретений - Александр Ивич
Ток, который дают атомные электростанции, пока обходится дорого. Но это ненадолго. Чем мощнее будут станции, тем дешевле обойдётся ток. И он станет совсем дешёвым, когда удастся использовать для полезной работы большую часть тепла, которую может дать реактор – иначе говоря, когда реакторы будут прямо преобразовывать тепловую энергию в электрическую.
Времени, чтобы решить эту задачу, у нас предостаточно – сто лет. При нынешней скорости движения науки и техники это срок огромный.
Но почему именно сто лет, а не десять или триста? Учёные подсчитали, что через сто лет истощатся запасы обычного топлива, которое поставляет нам природа – каменного угля, нефти, горючих газов. И тогда главным видом топлива станет атомное.
А его-то надолго хватит? Даже считать не стоит, потому что в реакторах, работающих с быстрыми нейтронами, происходит чудо.
Вы, может быть, знаете, что расщепляются ядра не всякого урана, а только урана-235 (эта цифра обозначает его атомный вес). Но в природе уран-235 редок – его почти в сто раз меньше урана с атомным весом 238, ядра которого не расщепляются в реакторе. Вот с ним-то, с ураном-238, и происходит чудо, когда его атомы бомбардируют быстрыми нейтронами: он превращается в новый элемент, которого почти нет в природе. Этот элемент назвали плутонием. И ядра атомов плутония расщепляются так же исправно, как ядра урана-235.
Необыкновенное происходит явление: атомный реактор производит больше топлива, чем сжигает его! Сгорает уран-235, а в это время из урана-238 образуются новые запасы ядерного горючего – плутония. Вот почему не приходится бояться, что ненадолго хватит природных запасов расщепляющегося урана-235. Атомного топлива хватит человечеству на тысячелетия, как щедро его ни расходовать.
А мир будет щедро его расходовать. Уже не авторы фантастических романов, как недавно, а учёные-изобретатели трудятся над проектами, осуществление которых изменит жизнь на нашей планете.
Построены атомные суда – ледокол и подводные лодки. Скоро будет и другой атомный транспорт. На соседние планеты полетят атомные космические корабли.
Атомная энергия будет опреснять воду – огромные количества воды. И тогда пустыни перестанут быть пустынями. Они покроются зеленью – плантациями и садами. Когда же это будет? Через столетие? Нет, может быть, прежде, чем вы кончите школу, на сухих землях у Каспийского моря, где людям приходилось пить воду, привезённую издалека, зацветут богатые сады и тракторы будут готовить к посеву ставшую плодородной почву.
А потом построят атомный строительный комбайн. Проект его уже разрабатывается. Он сможет пройти по тайге и оставить за собой покрытое асфальтом шоссе. Он пройдёт по болоту, пророет канал – и на месте осушённых болот раскинутся зелёные луга.
За Полярным кругом, на далёком Севере, можно будет создать курорт с тропической растительностью, островок с жарким летом, окружённый суровой зимой.
Ну, это, уж наверно, очень не скоро? Нет. Крупный учёный, специалист по атомной энергии, думает, что вам доведётся увидеть и тропический оазис на Севере, и незамерзающие порты в Арктике, и, может быть, даже искусственно созданные с помощью атомной энергии тёплые морские течения.
Вот что сулят реакторы с быстрыми нейтронами, которые будут производить больше ядерного горючего, чем сжигать его.
Освоение ядерной энергии только началось. А учёные уже трудятся и над решением новой задачи, в тысячи раз сложнее: они пытаются укротить, заставить работать на пользу людей термоядерную реакцию, которую пока сумели использовать только для создания оружия чудовищной силы – водородной бомбы. Эта реакция воспроизводит у нас на Земле процесс, который непрерывно происходит на Солнце и на других звёздах. Ядра атомов «тяжёлого» и «сверхтяжёлого» водорода (их называют дейтерий и тритий) [1] соединяются и образуют ядро атома другого вещества – гелия. При этом высвобождается огромное количество энергии. Тепло и свет Солнца, которое греет и освещает нашу планету, – результат термоядерной реакции. Она происходит при температуре в десятки миллионов градусов.
[1 «Тяжёлым» называют водород, атомный вес которого несколько больше, чем содержащегося в обычной воде. Дейтерий в очень небольших количествах есть в морской и речной воде, а тритий образуется под воздействием космических лучей и встречается в природе только в дождевой воде.]
Мы научились воспроизводить эту реакцию на одно мгновение, как было сперва и с расщеплением атомов урана. Мгновенная реакция даёт взрыв чудовищной силы. Его нельзя использовать для полезной работы – его используют только для создания водородной бомбы. А научиться управлять термоядерной реакцией, иначе говоря, замедлить её примерно в миллион раз, необычайно трудно.
Мы на Земле знали до сих пор три состояния вещества: твёрдое, жидкое и газообразное. Разреженный газ при температуре в миллионы градусов переходит в четвёртое состояние вещества, которое называется плазмой. Только в плазме может происходить слияние водородных ядер.
Из какого же материала можно построить сосуд, стенки которого выдержали бы температуру Солнца? Такого материала, разумеется, нет.
Но нет предела силе человеческой мысли. Учёные нашли выход – они изобрели… невидимый сосуд. Этот сосуд – магнитные поля, образуемые мощными электромагнитами. Разреженный газ в стальной трубе нагревается электрическим током до огромной температуры, при которой газ превращается в плазму. А магнитные поля не дают плазме приблизиться к стенкам трубы и мгновенно обратить её в газ.
Но пока удаётся создавать плазму лишь на миллионные доли секунды. Сделать плазму устойчивой – задача, состоящая из сотни задач, сложнее которых, пожалуй, нет в современной науке и технике. Шаг за шагом идут учёные к их решению. И к тому времени, как вы будете читать эти строки, учёные, быть может, справятся уже со многими препятствиями на пути к великой цели – к созданию термоядерного реактора, который навсегда снимет с человечества заботу об источниках энергии.
ПО ВОДЕ И ПО ЗЕМЛЕ
ПАРОХОДФабрики и дороги
В конце XVIII века в Англии было изобретено несколько машин для изготовления тканей – прядильные и ткацкие станки, машины для очистки хлопка. Некоторые приводились в движение вручную, а некоторые – водяным колесом. То и другое было неудобно.
Когда появилась паровая машина, стали расти прядильные и ткацкие фабрики. Ткани, изготовлявшиеся машинами, были гораздо дешевле, чем ручной работы, а когда они стали дёшевы, то и спрос на них очень вырос. Поэтому фабрик становилось всё больше и больше.
Каждой фабрике нужны были паровая машина и прядильные, ткацкие станки. Поэтому быстро развивалось машиностроение. А для машин нужен металл. Строились металлургические заводы.
Паровые машины и металлургические заводы потребляли много каменного угля. Строились новые шахты, увеличивали добычу угля старые.
Так одно тянуло за собой другое. Если какая-нибудь отрасль промышленности отставала, это отзывалось на всех других.
А в начале XIX века «заболели» все отрасли промышленности сразу. То склады фабрик ломятся от готовых изделий, хотя покупатели их ждут. То не хватает сырья для обработки, и
