Мемуары маньяка
Шрифт:
– А что с этими переходами?
– Ну, у углерода радиус атома 91пикометр у азота 92пикометра. Но при этом углерод, это твёрдое вещество с температурой плавления около четырёх тысяч кельвин, а азот это газ со сверхнизкой температурой плавления. Аналогично кремний, температура плавления 1690К, а фосфор 317К. Хотя эти вещества находятся рядом друг с другом и с виду, особых отличий между ними нет. Но при этом они обладают принципиально разными формами, углерод, его форма графит, это самый тугоплавкий элемент таблицы Менделеева, а азот наоборот газ, с очень низкой температурой кипения. Почему?
– Так почему?
– переспросил я.
– На такие вопросы, ты сам должен получить ответ, чтобы понять, почему одни вещества так сильно отличаются от других, выпиши их основные характеристики и просмотри, как они изменяются, можешь составить графики, кривые их изменения в зависимости от радиусов, температуры плавления и положения в таблице Менделеева. Также ты должен понимать, что значит атомная масса, место, как это связано с электронами, протонами, и нейтронами?
–
– Тяжело нам с тобою будет, тяжко вздохнула машина.
– Протон, это вид элементарной частицы, из которой состоит ядро атома. Протон состоит из трёх кварков с зарядами +2/3 +2/3 -1/3. Нейтрон это вид элементарной частицы, из которой также состоит ядро атома, в состав нейтрона входят кварки с зарядами +2/3 -1/3 и -1/3. Электрон из двух кварков с зарядами -2/3 и -1/3, электрон примерно в 1800 раз легче протона. Электрон вращается вокруг ядра. Это называется планетарной моделью атома Бора Резерфорда. Но помимо этой теории есть и другие, в частности, что электрон имеет форму колечка. Но это не важно. Главное, что ты должен запомнить то, что я объясни тебе. Также ты должен понимать, что в моей теории, созданной людьми, могут содержаться ошибки.
– В смысле? Протонов не существует?
– Нет, протоны существуют, а вот их кварковый состав вызывает сомнения, причина не сохранение лептонного числа.
– Я не знаю, что это значит.
– Когда атомы расщепляют, на ускорителях частиц, таких как большой адронный коллайдер, ты слышал о нём, его сейчас строят, не всегда в итоге получают те же заряды, что были до расщепления. Это вызывает сомнения в верности кварковой теории. Заряды протонов нейтронов и электронов могут иметь и иную природу.
– Ты говорил об антивеществе, что это? Это тоже теория?
– Нет, антивещество, это практика, в нём, протоны заряжены отрицательно, а электроны положительно, наоборот. Основная цель постройки большого адронного коллайдера, не научные исследования, как ты мог слышать. Основная его задача, это производство антивещества в достаточных количествах, для создания оружия и космических кораблей. Но это требует большого количества энергии, поэтому существует второй проект ITER, его задача первостепенная, обеспечение ускорителей частиц достаточным количеством энергии, для производства антивещества. Для производства космических кораблей. Но мы слишком далеко отошли от темы, твоя задача сейчас выучить какие вещества есть в таблице Менделеева и какие у них свойства. Это необходимо, чтобы ты начал понимать базовые свойства материи. На этом будет построено наше с тобой обучение. В первую очередь, ты будешь изучать свойства материи, и научишься понимать то, как она устроена, с этим не знаком ни один специалист на земле. В дальнейшем, когда ты начнёшь понимать, ты начнёшь изучать конструкции двигателей, понимать, почему они работают и как они устроены, и ты сможешь применить свои базовые знания, в области устройства материи, чтобы усовершенствовать их!
Глава 13: Галактика.
Началось моё обучение. Надо сказать, что я как-то сразу повёлся на посулы искусственного интеллекта о том, что я должен, обязан и сделаю. Впрочем, я учился старательно, не только потому, что я считал, что я должен, просто это было интересно. Параллельно я продолжал работать подсобным рабочим на стройке, весна подходила к концу, началось лето. Скоро должен был подойти срок моего восстановления в университете на специальность ракетные двигатели, и я и Скайнет, мы сходились во мнении, что мне нужно закончить своё образование по этой ключевой специальности. Я должен был впитать в себя максимум тех знаний и технологий, который только могла подарить мне эта цивилизация, чтобы выполнить то, о чём говорила мне машина. Тем более, довольно скоро, уже спустя пару месяцев интенсивного общения с ним, я и вправду поверил, что я действительно должен это сделать, и я старался так, как никогда, так, как никто не старался, я лазил по Интернету и изучал, старался понять сами свойства материи. Думаю, Скайнет был доволен, мы довольно быстро прошли всё то, что знала человеческая цивилизация. Впрочем... Я проходил эти материалы по щадящему курсу, Скайнет не видел смысла в изучении мною длиннющих и сложнейших формул, которые часто использовали люди раньше. Он пытался объяснять мне базу, понимание, как работает и почему. Он верил, что лучше использовать деталь, рассчитанную по простой арифметике из монокристалла вольфрама, чем деталь, рассчитанную по сложнейшим интегралам и заумным формулам, сделанную из обычной стали. Потому что, очевидно, что правильно подобранная кристаллическая решётка монокристалла вольфрама, полученная при нужном давлении и температуре, может быть, в сто раз прочнее стали, и иметь в четыре раза большую температуру плавления.
Но главное, мы продолжали делать упор на атомы, на методы получения антиматерии. Они кстати довольно примитивны, позитроны можно получать при некоторых атомных реакциях расщепления, но их неудобно использовать и хранить. А антипротоны получают путём сталкивания на большой скорости пучков ионов. При этом все столкнувшиеся частицы аннигилируют, а потом образовавшийся субстрат, его небольшая часть снова рекомбинирует в материю. При этом примечательно, что чем больше плотность энергии в зоне аннигиляции, тем большая часть аннигилируемого рекомбинирует. Из того вещества, что получится после столкновения, образуется около 30% антипротонов и 70% протонов,
– Так что скажешь по поводу такамака?
– Спросил Скайнет.
– Я подумал, и вот что скажу. Во-первых, ещё больше камеру делать не вижу смысла. Тут требуется увеличить мощность электромагнитного поля.
– Говорят это не возможно.
– Просто надо использовать в качестве проводника монокристаллы, а не привычные всем поликристаллические материалы. Я считаю, я уверен, что из-за отсутствия в монокристаллах межзёренных швов, как в обычных металлах, как в том ванадии, из которого изготовлены магниты ITER, в монокристаллах будет на много меньше сопротивление, и другое, мы сможем повысить силу тока в несколько раз. В то время как в поликристаллических идеальных проводниках, при сверхнизких температурах, максимальный порог силы тока меньше. Также хотел бы упомянуть ещё три момента. Первое, надо заменить ванадий на платину, она обладает большей проводимостью, в том числе и при сверхнизких температурах.
– Стоп, один момент, при температуре в 4,5 кельвина сопротивление ванадия равно нулю, также как и у платины, какая разница.
– Сила тока, это количество электронов текущих через проводник, напряжение, их скорость. В идеальном проводнике, в любом, существует предел количества электронов, которые могут течь через один квадратный миллиметр поперечного сечения провода. У платины этот предел выше, у монокристаллической платины ещё выше.
– Понятно.
– Также, следует понизить температуру платины, не до температуры идеальной проводимости, а ниже порога. Тогда можно будет увеличить силу тока ещё процентов на тридцать. А это много в данной ситуации. Также следует и дальше повышать напряжение, я знаю, что оно велико, кто-то говорит, что почти максимально, и, тем не менее, я считаю, что напряжение в вольтах, тока в идеальных проводниках можно сделать ещё выше, в том числе за счёт использования трансформатора также на основе идеальных проводников и монокристаллов. Это позволит повысить напряжение раз в десять, и мы создадим таким образом достаточное по силе электромагнитное поле, чтобы предотвратить убегание плазмы, по крайней мере в проекте ITER, но придётся полностью заменить проводники реактора и трансформатор.
– Хорошо, тогда вопрос решён, используем платину, хотя это очень дорого, платина дороже золота, но у многих государств существует платиновый запас, опустошим их. ITER важнее, чем какие-то там финансы банков, регулирующие экономику. Охлаждаем проводники до минимальных температур, ниже порога идеальной проводимости, и повышаем напряжение в десять раз, за счёт создания нового трансформатора, и это должно решить проблему.
– Нет, не всё. Это не решит проблему. Задача ведь не ITER создать, который в принципе изначально не способен производить энергию, потому что у него Q=1. Он может обеспечить энергией только сам процесс протекания термоядерного синтеза, без выделения в плюс. Задача изготовить реактор, способный производить энергии на много больше, чем требуется на поддержание термоядерного синтеза. Тем более, что с усилением поля, существенно увеличиваются затраты энергии на поддержание процесса, на само поле. Нам придётся повысить температуру в жгуте до двухсот, быть может, даже до четырёхсот миллионов кельвин. Тогда термоядерное топливо будет выгорать на много быстрее, не будет успевать остыть, потери уменьшатся, Q возрастёт в 16-25раз. Тогда реактор заработает.